Décoder l'avenir de la pharmacie avec des techniques avancées d'analyse de surface et d'interface

Les processus interfaciaux jouent un rôle clé dans de nombreux domaines tels que la recherche pharmaceutique, le développement et la production de médicaments, influençant l'efficacité et la sécurité des produits.
La société suédoise baoulin Technology GmbH propose des solutions de produits analytiques avancés adaptées aux caractéristiques des films minces ainsi qu'aux phénomènes d'interface de table.

Domaines d'application

1. Développement de médicaments

2. Livraison de médicaments

3. Interactions médicamenteuses et superficielles

4. Interaction du matériel biologique avec les tissus humains

5. Développement de biocapteurs

Pourquoi choisir la société suédoise baoulin Technology GMBH?

Grâce à nos solutions, vous pouvez par exemple analyser la dynamique de charge et de libération d'un médicament, ainsi que l'interaction du vecteur avec l'environnement biologique, etc., afin de concevoir et d'optimiser un système de délivrance de médicaments. Vous pouvez étudier l'interaction des molécules avec des modèles de membrane cellulaire pour comprendre le comportement viral et développer des stratégies antivirales efficaces pour lutter contre les menaces virales existantes et futures. En outre, vous pouvez analyser les interactions entre les ingrédients pharmaceutiques actifs et les Excipients, d'une part, et les contenants et les matériaux d'emballage, d'autre part, afin de réduire le risque d'incompatibilité ultérieure.

Évaluation de la stabilité et de la compatibilité des matériaux des médicaments biologiques

Le dépistage de l'instabilité causée par l'induction de surface pendant la phase de développement d'un produit biopharmaceutique peut aider à réduire le risque de découverte tardive d'incompatibilités et à atténuer l'impact de ces dangers avant que des problèmes potentiels ne retardent le projet et n'entraînent des coûts imprévus. La technologie qsense Dissipative Quartz Crystal Microbalance (QCM - d) peut être utilisée pour analyser les interactions entre les ingrédients pharmaceutiques actifs et les Excipients et les matériaux utilisés dans la fabrication, le stockage et l'administration.

Lire plus

Mouillabilité des poudres pharmaceutiques

La mouillabilité joue un rôle important dans de nombreuses applications industrielles où interagissent solides et liquides. Dans l'industrie pharmaceutique, les solides se présentent généralement sous forme de poudre. L'humidité des poudres pharmaceutiques joue un rôle clé dans la formulation, le stockage et la performance de la forme posologique.

Regardez le Replay du webinaire!

Adsorption des anticorps à l'interface gaz - liquide

L'adsorption des molécules du médicament à l'interface gaz - liquide peut entraîner une diminution de la concentration nette du médicament dans la solution après un stockage prolongé. Cela peut amener les patients à utiliser des doses insuffisantes ou inexactes. On utilise généralement des tensioactifs pour inhiber l'adsorption. Pour mieux comprendre ce problème, la cinétique d'adsorption des anticorps peut être étudiée à l'aide d'une Microbalance à cristaux de quartz Dissipative.

Regardez le Replay du webinaire!

Laissez - nous trouver l'instrument adapté à votre application!

Essayez l'outil de sélection instrumentor

Plus d'informations

Explorer plus de cas d’application →

Regardez le Replay du webinaire –Dépistage de l'affinité de liaison des protéines sériques aux ARNm - LNP par QCM - D

RegarderWebinaire -Évaluation de la réponse inflammatoire causée par le matériel biologique en contact avec le sang humain à l'aide de méthodes de détection in vitro telles que le QCM - D

Regardez le webinaire -Développement d'une nouvelle méthode de détection de la détection biologique à l'aide de microbalances à cristal de quartz dissipatives

Visionnez le Replay du webinaire: aperçu -Application de l'analyse QCM - D à la recherche virale

[traitement de surface et revêtement / pharmaceutique]

Dans la recherche et le développement de médicaments, il existe un grand nombre de surfaces dont le comportement et les performances doivent être pris en compte et adaptés pour obtenir des performances optimales dans leurs interactions avec leur environnement.

Cette surface typique est le revêtement d'un produit final, tel qu'un comprimé pharmaceutique, dont les propriétés affectent considérablement la délivrance et la libération de composés pharmaceutiques. D'autres surfaces très importantes sont celles avec lesquelles le médicament entre en contact pendant les phases de formulation, de stockage et d'administration, ainsi que les situations où chaque interaction de surface peut affecter la stabilité du médicament.

I) Développement de médicaments

QSenseLa sensibilité de la qualité au niveau nanogramme offre un potentiel illimité pour la découverte et le développement de médicaments. ParQSenseLes activités de recherche menées comprennent:

1. Surveillance précise en temps réel de l'interaction des médicaments à petites molécules avec les protéines, les membranes cellulaires et l'ARN dans diverses conditions expérimentales. [1]

2. Interactions protéine - protéine [2]

3. Modifications structurelles de l'ARN lorsque les petites molécules interagissent avec l'ARN [3]

Ii) livraison de médicaments

QSenseIl a été démontré qu'il s'agit d'une technologie rentable et efficace dans le temps, particulièrement adaptée à la caractérisation des nanoparticules lipidiques (LNP) et de leurs caractéristiques de délivrance de médicaments. Nombreuses preuves documentairesQSensePeut être utilisé pour:

1 Analyse de l'affinité de liaison des protéines sériques aux nanoparticules lipidiques (LNP) [4]

2. Liaison et libération de biomolécules (par exemple, sirna et ARNm) sur la LNP [5]

3. Livraison de LNP à l’organe cible [6]

4 dépistage de l'affinité de liaison des protéines sériques aux LNP dans un environnement acellulaire [7]

5. Analyse de la modification de surface des LNP [8]

6. Interactions entre les lipides et les molécules biologiquement actives, y compris les médicaments, l’adn et les sirna [9]

7. Effets sur la distribution des composants lipidiques et la structure globale de la LNP après la fixation de l’apoe [24]

8. Réseaux de nanopores pour le stockage de LNP fonctionnalisés [25]

9. Formulation de LNP pour améliorer l’efficacité de la livraison des charges d’acides nucléiques des LNP [26]

10. Fixation des microvésicules sur une bicouche lipidique supportée à l’aide d’adnc [27]

11. Interaction des copolymères séquencés de cubes stabilisés avec des membranes lipidiques biosimilaires [28]

Iii) Analyse de la stabilité des protéines pendant le développement et l'optimisation de la formulation, la production biopharmaceutique, le stockage et l'administration

利用Qsense Dissipative quartz cristal MicrobalanceAnalyse Évaluation de la stabilité et de la compatibilité des matériaux des formulations biopharmaceutiques

Dans le cycle de vie dynamique des produits biopharmaceutiques, de l'idée initiale de recherche et développement à l'utilisation par le patient, la stabilité et la compatibilité des matériaux sont essentielles. Les interactions complexes des produits biopharmaceutiques avec diverses surfaces au cours de la production, du stockage et de l'administration peuvent entraîner des problèmes tels que l'adsorption accidentelle, la réduction des concentrations ou la formation de particules protéiques.

Dépistage actif pour réduire les risques

La détection précoce des problèmes potentiels est essentielle pour éviter les perturbations du calendrier et les pertes financières. Au cours du développement, le dépistage actif de l'instabilité induite par la surface contribue à réduire le risque d'échec ultérieur.QSense® Le QCM - D peut fournir une analyse complète des interactions biopharmaceutiques, fournissant des informations approfondies sur l'adsorption moléculaire, la désorption et les changements structurels à l'échelle nanométrique pour détecter rapidement les incompatibilités.

Capacités clés de qsense QCM - D en tant qu'outil d'évaluation précoce du succès biopharmaceutique

· analyse des interactions biopharmaceutiques avec les matériaux de surface associés
Évaluer rapidement l'impact des matériaux utilisés dans tous les maillons de la production, du stockage et de l'administration au début du développement des produits biopharmaceutiques sur la formulation complète.

· minimiser les risques en détectant activement les incompatibilités
Mesurer rapidement la quantité d'adsorption de la formulation candidate sur la surface concernée et identifier les moyens d'atténuer les incompatibilités.

·Surveillance en temps réel de l'adsorption des anticorps et des excipients

Comprendre le mécanisme d'action des tensioactifs et leur potentiel en tant que Stabilisants.

Qsense réalise une évaluation de développement de formulation

· détermination des niveaux d'adsorption d'anticorps sur différents matériaux de surface

· connaissance approfondie de l'arrangement moléculaire de la surface du matériau

· identifier quelles surfaces peuvent poser des problèmes d'incompatibilité?

· Évaluer l'effet des excipients sur l'adsorption des anticorps

· explorer comment les changements de concentration, de pH, de température, de matériau de surface ou de type de tensioactif influent sur les niveaux d'adsorption.

Lire le cas

Téléchargez pour en savoir plus sur l'utilisation de la technologie qsense Dissipative Quartz Crystal Microbalance pour réduire le risque d'incompatibilité tardive.

Télécharger White skinÉvaluation de la stabilité et de la compatibilité des matériaux des formulations biopharmaceutiques à l'aide de l'analyse qsense Dissipative Quartz Crystal microbalanceslivre

Les cas typiques incluent:

1. Interactions des médicaments avec des surfaces telles que les polymères, le verre, les métaux et les oxydes métalliques, les huiles de silicone, etc. [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]

2. Effet des excipients sur la réduction de l'adsorption des protéines pharmaceutiques sur les surfaces [17]

3. Influence des conditions de formulation (concentration, pH, température, etc.); [18]

4. Effets des interfaces et des contraintes interfaciales dans le développement de produits biologiques [19]

* Remarque: jusqu'à 200 types de puces, la surface de la puce peut être personnalisée selon les exigences de l'utilisateur

Iv) interaction du matériel biologique avec les tissus humains

La biocompatibilité des implants et des Biomatériaux dans le corps humain est la clé de leur bon fonctionnement.QSenseUne analyse in vitro de l'interaction de la surface de l'implant ou du matériel biologique avec le sang et les tissus humains au niveau moléculaire est fournie.

1. Interaction de diverses formulations de soins oculaires avec la surface de la membrane de la mucine / cellule [20].

V) Développement de biocapteurs

QSenseIl est également largement utilisé dans le développement de types de capteurs tels que les biocapteurs de protéines et les capteurs de détection instantanée.

1. Biocapteurs de protéines [21], [22]

Capteurs de détection instantanée (point of Care Sensors) [23]

QSense QCM-DEst une technologie sensible à la surface qui détecte les interactions molécule - surface à l'échelle nanométrique. Il peut être utilisé pour analyser des phénomènes tels que l'adsorption, la désorption et les changements structurels de la couche d'accrochage de surface.

Qsense est basé sur la technologie QCM - D

La Microbalance à cristal de quartz Dissipative (QCM - d) est une technologie sensible à la surface en temps réel qui peut être utilisée pour analyser les phénomènes d'interaction de surface, la formation de couches minces et les propriétés des couches minces.

Découvrir le QCM - D

Qsense Omni Dissipative quartz cristal Microbalance

QSense OmniEst parQCM-DPionnier de la technologie la technologie suédoise baoulin Technology Co., Ltd. Pousse la recherche et le développement d'une nouvelle génération de modèles de microbalances à quartz dissipatifs, qui sontQCM-DIntégrateur de nouvelles technologies.OmniPlus sensible que tout autre QCM sur le marché, ce qui lui permet de quantifier et de surveiller des molécules plus petites, des processus plus rapides et est un outil idéal pour étudier les processus biologiques. Avec plus de 200 matériaux et revêtements de surface de puce à choisir, qsense prend en charge la simulation d'environnements et de processus biologiques réels pour caractériser les taux d'adsorption des protéines, la formation de films minces, la rigidité de la couche d'adsorption, la calcification, la fixation cellulaire et bien plus encore.

QSense OmniMicrobalance à cristal de quartz Dissipative

· capable de détecter des variations de la surface de la puce aussi petites que 24 ng / cm2

· échange de fluide plus rapide (5 fois plus rapide que les produits de la génération précédente) pour une livraison plus rapide et plus claire des échantillons

· gamme complète de fonctions automatisées pour minimiser la dépendance des utilisateurs

· un flux de travail plus simplifié et une nouvelle interface logicielle intuitive facilitent l'utilisation de QCM - D par un plus large éventail d'utilisateurs.

Avantages qsense

· instrument de banc d'essai intuitif et automatisé

· facile à mettre en œuvre en laboratoire

· données en temps réel sur les interactions protéiques

· bonne compréhension des processus et mécanismes d'interaction

· volume d'échantillon requis aussi bas que 90 μl

· obtenir des résultats précieux à partir d'un petit échantillon

· résultats en quelques heures

· affichage rapide des résultats finaux

· script standard préprogrammable

· facile à configurer et reproduire les mesures

Une variété de puces en option

Puces qsense pour biopharmaceutiques

Puce qsenseVous permet de mesurer les interactions d'une grande variété de matériaux de surface pertinents utilisés dans la production, le stockage et l'administration d'anticorps et d'autres médicaments biologiques - des métaux, des matériaux vitreux aux polymères, par exemple l'acier inoxydable, le verre borosilicaté et les polymères biologiques.

Puce PDMS qsense

PDMSEst un bon choix pour lubrifier les seringues et les appareils de laboratoire similaires, où il est essentiel de maintenir l'intégrité des liquides stockés et des échantillons biologiques. En outre, ses propriétés d'isolation thermique et électrique protègent les échantillons et les composants sensibles.

Découvrez la puce qui répond à vos besoins

La puce est au cœur de l'expérience QCM - D.Parcourir les types sur le marchéLa puce, Découvrez quels matériaux et revêtements de puce conviennent à vos besoins de recherche.

(vi) Caractérisation de la mouillabilité pour la fabrication de comprimés enrobés

Le revêtement sur les pilules a plusieurs utilisations. Les revêtements sont utilisés pour masquer les goûts ou les odeurs, protéger les médicaments contre les agressions de l'environnement acide de l'estomac ou protéger la muqueuse gastrique contre les médicaments agressifs. Un revêtement peut également être conçu pour contrôler les caractéristiques de libération du médicament. Pour une raison quelconque, le revêtement est appliqué sur le noyau de la tablette et l'une des prémisses du succès est une bonne adhérence du revêtement sur la tablette.

Pour assurer une bonne adhérence, la préparation d'enrobage doit être étalée sur la surface du comprimé. S'il y a une certaine pénétration dans les pores de la tablette, la force adhésive est renforcée. L'étalement de la formulation d'enrobage sur la surface du comprimé peut être évalué par des mesures d'angle de contact et d'énergie libre de surface. Comme la porosité de surface joue également un rôle, la liaisonRugosité de surfaceMesure et détermination de la correction de rugositéAngle de contactPeut donner plus d'informations sur cette question.

Dans certains cas, le médicament ne peut pas être comprimé sous forme de comprimé en raison de la modification des propriétés mouillantes. La méthode de Washburn est donc souvent utilisée pour déterminer les composés pharmaceutiquesAngle de contactLa méthode Washburn est également utilisée pour étudier la mouillabilité dans des processus tels que le revêtement polymère sec, où la poudre de polymère est associée à différents additifs.Angle de contactEst intéressé.

(vii) mesure de l'angle de contact des composés pharmaceutiques

L'industrie pharmaceutique utilise souvent différentes poudres comme composés pharmaceutiques, il est donc important pour l'industrie pharmaceutique de comprendre le comportement mouillant des poudres.

La mouillabilité de la poudre peut être adoptéeSigma 700/701Mesurer avec la méthode de Washburn. Dans la méthode de Washburn, l'angle de contact est calculé à partir de l'augmentation du poids au cours du temps lorsque la poudre entre en contact avec le liquide.

Références

[1] Contrôle par petite molécule de l'activité antitumorale et de la toxicité extratumorale d'un engageur supramoléculaire bispecifique des cellules TNat. Biomède. Eng 2024, 8 (5), 513-528. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01147-6.

[2] Genentech –Caractérisation viscoélastique de formulations d'anticorps à haute concentration en utilisant le microbalance de cristal de quartz avec surveillance de la dissipationJournal des sciences pharmaceutiques 2009, 98 (9), 3108-3116.
https://doi.org/10.1002/jps.21610.

[3] Roche–Reconstitution et analyse fonctionnelle d'une polymérase NS5B complète du virus de l'hépatite C sur une bilache lipidique supportéeACS Cent. Sci. 2016, 2 (7), 456–466. https://doi.org/10.1021/acscentsci.6b00112.

[4]Une méthode rapide et fiable basée sur l'instrumentation QCM-D pour le dépistage des interactions nanoparticules/sangBiocapteurs 2023, 13 (6), 607. https://doi.org/10.3390/bios13060607.

[5]Une étude QCM-D et SAXS de l'interaction des nanoparticules lipidiques cristallines liquides lyotropiques fonctionnalisées avec siRNAChemBioChem 2017, 18 (10), 921–930. https://doi.org/10.1002/cbic.201600613.

[6]La structure des lipides d'aide influe sur l'adsorption des protéines et la livraison de nanoparticules de lipides à la rate et au foieBiomère. Sci. 2021, 9 (4), 1449–1463.
https://doi.org/10.1039/D0BM01609H.

[7] AstraZeneca –Examen de l'affinité de liaison des protéines sériques aux nanoparticules lipidiques dans un environnement libre de cellulesJournal of Colloid and Interface Science 2022, 610, 766-774. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.11.117.

[8]Insights sur les mécanismes d'interaction entre les nanoparticules hybrides lipide-polymère inhalables et le tensioactif pulmonaireJournal of Colloid and Interface Science 2023, 633, 511-525.
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.11.059.

[9]Sur les interactions entre l'ARN et les couches lipidiques titrables: implications pour la livraison d'ARN avec des nanoparticules lipidiquesNanoscale 2024, 16 (2), 777-794.
https://doi.org/10.1039/D3NR03308B.

[10] Genentech –Adsorption et agrégation des anticorps monoclonaux aux interfaces huile-eau de siliconeMol. Pharmaceutique 2021, 18 (4), 1656–1665. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.0c01113.

Bristol-Myers Squibb[modifier | modifier le code]Compréhension mécanique des interactions protéine-huile de siliconePharm Res 2012, 29 (6), 1689-1697.
https://doi.org/10.1007/s11095-012-0696-6.

[12] Bristol-Myers Squibb –Adsorption des tensioactifs de type oxyde de polypropylène-oxyde de polyéthylène sur les surfaces de matériaux pharmaceutiques pertinents: effet des énergies de surface et des structures tensioactivesDéveloppement et technologie pharmaceutiques 2019, 24 (1), 70–79. https://doi.org/10.1080/10837450.2018.1425431.

[13] Bristol-Myers Squibb –Caractérisation des particules pour un produit médicamenteux protéinique stocké dans des seringues préremplies à l'aide d'imagerie à micro-flux, d'Archimède et de microéquilibre à cristal de quartz avec dissipationAAPS J 2017, 19 (1), 110-116.
https://doi.org/10.1208/s12248-016-9983-1.

[14] Pfizer –Ingénierie d'une pompe à piston en céramique pour minimiser la formation de particules pour une immunoglobuline thérapeutique: une approche factorielle et de modélisation combinée.J Adv Manuf & Process 2023, 5 (1), e10142.
https://doi.org/10.1002/amp2.10142.

[15]Adsorption et orientation des anticorps sur des surfaces hydrophobesLangmuir 2012, 28 (3), 1765-1774.
https://doi.org/10.1021/la203095p.

[16] AstraZeneca –L'impact de l'interface métallique sur la stabilité et la qualité d'une protéine de fusion thérapeutiqueMol. Pharmaceutique 2020, 17 (2), 569-578. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.9b01000.

Janssen Pharmaceuticals (Johnson et Johnson) –Microéquilibre de cristal de quartz comme outil prédictif pour les interactions médicament-matériau de construction dans l'administration intraveineuse de protéines médicamentsJournal des sciences pharmaceutiques 2023, 112 (12), 3154-3163. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2023.07.019.

[18] Eli Lilly -Interactions de surface des anticorps monoclonaux caractérisés par le microéquilibre de cristal de quartz avec dissipation: impact de l'hydrophobicité et des auto-interactions protéiniquesJournal des sciences pharmaceutiques 2012, 101 (2), 519-529.
https://doi.org/10.1002/jps.22771.

[19] Bristol-Myers Squibb –Vue d'ensemble de l'impact de l'instabilité interfacial des protéines sur le développement de produits biologiquesDans l'instabilité des protéines aux interfaces pendant le développement du produit médicamenteux; Li, J., Krause, M. E., Tu, R., Eds.; AAPS Progrès dans la série des sciences pharmaceutiques; 2021; Vol. 43, p. 1 à 8.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-57177-1_1.

[20] Novartis Pharma –Comprendre les propriétés d'adsorption et de stabilité potentielle du film lacrymogène de la lubricine humaine recombinante et des mucines submaxillaires bovines dans un modèle de film lacrymogène in vitroColloïdes et surfaces B: Biointerfaces 2020, 195, 111257. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111257.

[21]Détection en double mode et sans étiquette des exosomes du plasma à l'aide d'un microéquilibre de cristal de quartz électrochimique avec surveillance de la dissipationAnale. La chimie. 2022, 94 (5), 2465–2475. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04282.

[22]Biocapteur amplifié QCM-D pour protéines à base de nanoparticules d'or fonctionnalisées par aptamèreBiocapteurs et bioélectronique 2010, 26 (2), 575-579. https://doi.org/10.1016/j.bios.2010.07.034.

[23]Microcanal PDMS bioactivé évalué comme capteur pour les cellules CD4+ humaines – Le concept d’une méthode de point de soins pour la surveillance du VIHCapteurs et actionneurs B: Chemical 2007, 123 (2), 847-855.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.10.034.

[24]La liaison à l'apolipoprotéine E entraîne le réarrangement structurel et compositionnel des nanoparticules lipidiques contenant de l'ARNm.?ACS Nano 2021, 15 (4), 6709-6722. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c10064.

[25]Développement du nanoemballage pour le stockage et le transport des nanoparticules lipidiques chargées.?Nano Lett. 2023, 23 (14), 6760–6767.
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c01271.

[26]Examen de la conception structurelle guidant le développement de nanoparticules lipidiques pour la livraison d'acide nucléique.Opinion actuelle dans Colloid & Interface Science 2023, 66, 101705. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2023.101705.

[27]Enquêtes QCM-D sur le lien cholestérol-ADN des liposomes aux microbulles pour la thérapie.J. Phys. Chem. B 2023, 127 (11), 2466–2474.
https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.2c07256.

[28]Copolymères à blocs lipophiles thermosensibles à base de NIPAM comme stabilisateurs pour les nanoparticules cubiques à base de lipides.?Colloïdes et surfaces B: Biointerfaces 2022, 220, 112884. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2022.112884.

[interface biologique / biofilm]

Explorez - vous un monde basé sur la structure des lipides?

Les biofilms et les liposomes basés sur la structure des lipides, entre autres, sont largement utilisés dans la recherche dans de nombreux domaines. Par exemple, dans la conception et le développement de nouveaux systèmes de biocapteurs, de revêtements de biomatériaux et de systèmes d'administration de médicaments, ces structures ont des applications telles que des surfaces inertes, des surfaces biocompatibles, des imitations de membranes cellulaires ou des véhicules de transport.

Dans l'étude des biofilms, deux méthodes peuvent être utilisées. Une structure de modèle de biofilm flottant peut être formée sur l'interface air - eau, vous permettant de simuler les caractéristiques et les conditions de l'environnement cellulaire.

Une autre méthode consiste à former un biofilm ou une structure lipidique supportée sur un substrat solide. La bicouche lipidique supportée est une couche lipidique déposée sur une surface et composée d'un rapport lipidique prédéterminé, éventuellement étiqueté comme molécule différente ou incrusté dans une protéine membranaire. Ces films peuvent aider à comprendre les processus biologiques et servir de facteurs clés dans la préparation des Biomatériaux. Ils peuvent également être impliqués dans des structures plus complexes telles que la conception de biocapteurs et avec diverses molécules biologiques ou synthétiques telles que des Ligands, DNA、 Interaction de nanoparticules, de polymères ou d'autres structures lipidiques.

Dans la conception et le développement de nanomédicaments, les Nanostructures à base de lipides peuvent servir de vaisseaux sanguins et de vecteurs ciblés pour le transport de médicaments. L'incorporation du médicament d'intérêt dans une structure vésiculaire ou Micellaire, adaptée à des conditions environnementales spécifiques, renforce la protection du médicament dans des domaines tels que la stabilisation et la réduction de la toxicité, l'allongement du temps de cycle, le contrôle du taux de libération et l'amélioration du ciblage tissulaire.

Modèle de biofilm flottant

La plupart des réactions biochimiques se produisent dans les membranes bicouches de Phospholipides autour ou à l'intérieur des membranes cellulaires. Les membranes cellulaires affectent le repliement des protéines et créent un microenvironnement spécifique dans lequel les réactions se produisent. Pour comprendre et simuler des systèmes biologiques réels, ces interactions doivent être étudiées dans un environnement qui simule les conditions naturelles. La membrane monomoléculaire de Langmuir des Phospholipides membranaires s'est avérée être un bon système de modèle de biofilm.

Les membranes monocouches de Phospholipides de Langmuir ressemblent à des membranes semi - biologiques qui peuvent être utilisées comme membranes cellulaires modèles et ont été confirmées par la littérature comme d'excellents modèles de systèmes biologiques. Dans la couche monomoléculaire flottante libre, la diffusion et la cinétique des molécules sont proches de leur rôle dans le système réel. Dans la nature, la plupart des réactions biochimiques se produisent à l'interface des biofilms, où les membranes modèles flottantes permettent la diffusion naturelle et la migration des molécules. Pour étudier les biofilms cellulaires, l'analyseur de membrane Langmuir peut être combiné avec divers capteurs et instruments en plus de la balance à membrane Langmuir. D'autres techniques de recherche comprennent PM - irras, Bam, SPOT, Microscopie à fluorescence et microscopie traditionnelle, qui permet d'étudier l'interaction des molécules, la localisation moléculaire, l'accumulation et la formation de microrégions dans des couches monomoléculaires.

Imiter le comportement des surfactants pulmonaires

Les Surfactants pulmonaires recouvrent les alvéoles des poumons et jouent un rôle essentiel dans le processus qui facilite la respiration. Pendant l'inhalation, les tensioactifs réduisent la tension superficielle des tissus d'environ 15 fois, ce qui facilite l'expansion des alvéoles. À l'expiration, la réduction de la surface des alvéoles pulmonaires permet aux tensioactifs de se concentrer davantage sur la surface. Une tension superficielle proche de zéro est créée à la fin de l'expiration, ce qui empêche les alvéoles de s'effondrer et de se contracter.

La dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) est un phospholipide présent à la surface des alvéoles. La phase solide hautement ordonnée du DPPC est maintenue à une tension superficielle quasi nulle des alvéoles pendant l'expiration. Afin de simuler le comportement réel des tensioactifs dans les alvéoles pulmonaires, des mesures à tension de surface quasi nulle sont nécessaires. Des études ont montré que l'analyseur de film glissant pour ruban KSV Nima Langmuir peut être utilisé pour mesurer la tension superficielle quasi nulle du DPPC.

Résumé de l'application: utilisation de l'analyseur de film glissant à ruban satin pour atteindre une pression de surface élevée de couche monomoléculaire: surfactant pulmonaire à tension de surface quasi nulle

Construction de structures lipidiques de soutien

Les imprégnations Langmuir - blodgett (LB) et Langmuir - Schaefer (LS) sont des méthodes de préparation de Phospholipides bicouches de deux compositions lipidiques différentes. En combinaison avec les méthodes LB et LS, il est également possible de créer une couche bimoléculaire asymétrique de Phospholipides de composition lipidique. Par example, certains capteurs biochimiques peuvent être préparés pour la spectroscopie de résonance Plasmonique de surface, les mesures de microéquilibrage à cristaux de quartz et la spectroscopie photoélectronique aux rayons X. La troisième méthode consiste à préparer une bicouche phospholipidique supportée directement sur la surface par rupture et fusion des vésicules dans un cadre QCM - D.

Support Biofilm - Préparation et caractérisation

Qu'il s'agisse de biofilms supportés, de liposomes ou d'autres structures à base de lipides, il est important de pouvoir caractériser et valider les processus d'absorption et de libération pertinents en surface à l'aide de qsense QCM - D pour comprendre, ajuster et optimiser les systèmes à base de lipides. Par example, la cinétique de formation du film lipidique support peut être suivie en surface et la qualité du film bicouche formé peut être évaluée. Il est également possible de surveiller les interactions ultérieures avec la membrane lipidique, telles que l'absorption ou la liaison de molécules liées à la membrane, ou la vérification de leurs parties défectueuses. Dans le contexte de la Nanomédecine, les processus d'absorption, de transmission et de libération de Nanostructures à base de lipides peuvent être caractérisés et peuvent servir de vaisseaux sanguins délivrés par des médicaments ciblés.

[interfaces biologiques / interactions biomoléculaires]

Analyse des interactions biomoléculaires

L'analyse des interactions biomoléculaires est au centre de nombreuses disciplines, de la biochimie et de la biotechnologie aux sciences pharmaceutiques. Centre de recherche et de développement en sciences fondamentales et appliquées, l'objectif de la recherche sur les interactions biomoléculaires va de l'acquisition pure de connaissances et de la compréhension des systèmes et des fonctions biologiques à l'utilisation des connaissances acquises pour la conception de médicaments, de capteurs bioniques et de technologies qui améliorent notre qualité de vie.

Compréhension de base des interactions biomoléculaires

Par exemple, une compréhension de base des protéines lipidiques et des mécanismes d'interaction protéine - Ligand est un objectif dans la recherche fondamentale et appliquée, où ces systèmes sont étudiés et caractérisés pour donner lieu à des processus d'interaction biomoléculaire.

QSense QCM-DEst une méthode de détection et de surveillance en temps réel des interactions biomoléculaires telles que la dynamique de liaison et d'interaction et les changements structurels dans les couches moléculaires. Cette méthode a été utilisée pour améliorer la compréhension des mécanismes d'interaction cibles et des changements structurels des Ligands. Il est également utilisé pour explorer le comportement des molécules et les causes de maladies telles que les troubles du repliement des protéines, l'agrégation de Polypeptides en fibres fines et en croissance, les structures Amyloïdes, etc.

Étant donné que la plupart des réactions biochimiques dans la nature se produisent sur des membranes cellulaires composées d'une double membrane de Phospholipides ou à l'intérieur d'une cellule, la membrane affecte le repliement des protéines et crée un microenvironnement spécifique dans lequel la réaction se produit. Pour comprendre et simuler des systèmes biologiques réels, ces interactions doivent être étudiées dans un environnement qui simule les conditions naturelles. La membrane monomoléculaire de Langmuir des Phospholipides membranaires s'est avérée être un excellent système modèle pour les biofilms. Dans les découvertes d'exploration de médicament, la pénétration de médicament dans les cellules par la paroi cellulaire et la réaction de médicament à la membrane cellulaire sont des facteurs importants dans la livraison de médicament. Ceux - ci peuvent être évalués en étudiant l'interaction du médicament avec un modèle de biofilm flottant. Dans l'industrie alimentaire, l'élimination des protéines allergènes est très importante et une compréhension plus approfondie peut être obtenue grâce à la recherche au niveau moléculaire.

Résumé de l'application: interactions des biomolécules dans un modèle de membrane cellulaire.

Analyse des interactions biomoléculaires en recherche appliquée et développement

Une fois les connaissances dans le domaine du comportement des interactions biomoléculaires établies, il est possible d'utiliser ces nouvelles informations. En sciences appliquées, par exemple dans l'exploration de médicaments, la nanotoxicologie ou la conception de biocapteurs, les interactions des biomolécules sont essentielles, et ces connaissances peuvent être utilisées pour cibler de nouveaux composés et détecter de nouveaux candidats potentiels.

Dans ce contexte, qsense QCM - D est utilisé pour analyser les protéines et les interactions protéine - ADN ainsi que pour détecter les interactions anticorps - antigène. Le QCM - D est très sensible aux changements conformationnels de la Structure tertiaire après que les petites molécules se lient aux protéines et peut être utilisé pour concevoir, valider et optimiser des composés pharmaceutiques. Par exemple, l'étude des effets des inhibiteurs de la croissance amyloïde, l'étude des effets conformationnels des récepteurs d'acides nucléiques et le criblage des interactions des composés avec les cellules et des cibles protéopharmaceutiques.

La connaissance des interactions biomoléculaires peut également être utilisée pour concevoir des biocapteurs et des systèmes de détection où le comportement biologique est imité et utilisé, par exemple pour détecter et diagnostiquer des maladies.

Toxicité des nanoparticules

Les nanoparticules (NP) sont maintenant utilisées dans de nombreuses industries différentes, y compris les cosmétiques, les peintures et les revêtements. La toxicité des nanoparticules a donc été étudiée en profondeur. En raison de leur grande surface spécifique, les nanoparticules inhalées peuvent induire une inflammation pulmonaire et des réactions immunitaires indésirables dans le système respiratoire.

Analyseur de membrane LangmuirFournit un bon outil pour étudier les effets des nanoparticules sur les membranes lipidiques. On a étudié l'effet de nanoparticules d'Hydroxyapatite à 1% en poids sur la courbe de compression isotherme d'un surfactant pulmonaire naturel (infasurf). Après contact avec les nanoparticules, la courbe de compression isotherme à gauche présente un transfert dépendant du temps significatif, ce qui indique un effet inhibiteur du tensioactif.

ACS Nano 2011, 5 (8), 6410 - 6416. 2011 American Chemical Society tous droits réservés. (avec permission)

Plus d'informations techniques sur QCM - DDétails de la page produitPour en savoir plus, plus de détails techniques sur les membranes LB Cliquez iciDétails de la page produitFaites - le savoir ou Consultez nos ingénieurs techniques.