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International journal of nanomedicine20120101Vol.7issue()

ヒトCACO-2細胞単層における細胞摂取に対するFITC-BSA搭載コンドロイチン硫酸 - キトサンナノ粒子に対する電荷の影響

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

背景と方法:コンドロイチン硫酸キトサン(CHS-CS)ナノ粒子と陽性および負に帯電したフルオレセインイソチオシアン酸結合ウシ血清アルブミン(FITC-BSA)搭載CHS-CSナノ粒子が調製され、特性化されました。細胞摂取、細胞毒性、トランセピセリアル輸送を含むCHS-CSナノ粒子の特性、ならびに野外放出型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、および共焦点レーザー走査顕微鏡検査に関する所見は、ヒト上皮性アデノカルシノマ(Caco-2)fibroblastで評価されました。250 nmの平均粒子サイズと-30〜 +18 mVの範囲のゼータ電位を持つCHS -CSナノ粒子は、イオンゲル化法を使用して調製されました。 結果:標準の細胞生存可能性アッセイにより、CHS-CSおよびFITC-BSA搭載CHS-CSナノ粒子とインキュベートした細胞が、粒子濃度で最大0.1 mg/mLで95%以上生存可能であることが実証されました。ナノ粒子のエンドサイトーシスは、共焦点レーザー走査顕微鏡で確認され、フローサイトメトリーによって測定されました。CACO-2細胞を使用したex vivo亜亜鉛維持研究は、ナノ粒子がエンドサイトーシスを介してCACO-2細胞に効果的に輸送されたことを示しました。上皮膜を横切る積極的に帯電したFITC-BSA搭載CHS-CSナノ粒子の取り込みは、負に帯電したナノ粒子の取り込みよりも効率的でした。 結論:この研究で製造されたCHS-CSナノ粒子は、高ナノ粒子濃度での有意な細胞毒性なしにCACO-2線維芽細胞によって効果的にエンドサイトーシスされました。CHS-CSナノ粒子は、親水性高分子の輸送のための潜在的な新規送達システムを表しています。

背景と方法:コンドロイチン硫酸キトサン(CHS-CS)ナノ粒子と陽性および負に帯電したフルオレセインイソチオシアン酸結合ウシ血清アルブミン(FITC-BSA)搭載CHS-CSナノ粒子が調製され、特性化されました。細胞摂取、細胞毒性、トランセピセリアル輸送を含むCHS-CSナノ粒子の特性、ならびに野外放出型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、および共焦点レーザー走査顕微鏡検査に関する所見は、ヒト上皮性アデノカルシノマ(Caco-2)fibroblastで評価されました。250 nmの平均粒子サイズと-30〜 +18 mVの範囲のゼータ電位を持つCHS -CSナノ粒子は、イオンゲル化法を使用して調製されました。 結果:標準の細胞生存可能性アッセイにより、CHS-CSおよびFITC-BSA搭載CHS-CSナノ粒子とインキュベートした細胞が、粒子濃度で最大0.1 mg/mLで95%以上生存可能であることが実証されました。ナノ粒子のエンドサイトーシスは、共焦点レーザー走査顕微鏡で確認され、フローサイトメトリーによって測定されました。CACO-2細胞を使用したex vivo亜亜鉛維持研究は、ナノ粒子がエンドサイトーシスを介してCACO-2細胞に効果的に輸送されたことを示しました。上皮膜を横切る積極的に帯電したFITC-BSA搭載CHS-CSナノ粒子の取り込みは、負に帯電したナノ粒子の取り込みよりも効率的でした。 結論:この研究で製造されたCHS-CSナノ粒子は、高ナノ粒子濃度での有意な細胞毒性なしにCACO-2線維芽細胞によって効果的にエンドサイトーシスされました。CHS-CSナノ粒子は、親水性高分子の輸送のための潜在的な新規送達システムを表しています。

BACKGROUND AND METHODS: Chondroitin sulfate-chitosan (ChS-CS) nanoparticles and positively and negatively charged fluorescein isothiocyanate-conjugated bovine serum albumin (FITC-BSA)-loaded ChS-CS nanoparticles were prepared and characterized. The properties of ChS-CS nanoparticles, including cellular uptake, cytotoxicity, and transepithelial transport, as well as findings on field emission-scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and confocal laser scanning microscopy were evaluated in human epithelial colorectal adenocarcinoma (Caco-2) fibroblasts. ChS-CS nanoparticles with a mean particle size of 250 nm and zeta potentials ranging from -30 to +18 mV were prepared using an ionic gelation method. RESULTS: Standard cell viability assays demonstrated that cells incubated with ChS-CS and FITC-BSA-loaded ChS-CS nanoparticles remained more than 95% viable at particle concentrations up to 0.1 mg/mL. Endocytosis of nanoparticles was confirmed by confocal laser scanning microscopy and measured by flow cytometry. Ex vivo transepithelial transport studies using Caco-2 cells indicated that the nanoparticles were effectively transported into Caco-2 cells via endocytosis. The uptake of positively charged FITC-BSA-loaded ChS-CS nanoparticles across the epithelial membrane was more efficient than that of the negatively charged nanoparticles. CONCLUSION: The ChS-CS nanoparticles fabricated in this study were effectively endocytosed by Caco-2 fibroblasts without significant cytotoxicity at high nanoparticle concentrations. ChS-CS nanoparticles represent a potential novel delivery system for the transport of hydrophilic macromolecules.

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