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高分子奈米顆粒表面修飾對於遞送至後眼部之影響
Other Title
Surface Modification of Biopolymeric Nanoparticle for Ocular Posterior Drug Delivery
Type
thesis
Date Issued
2018-06-12
Author(s)
蔡政翰
Advisor
王鵬元
劉貴玄
Subjects
系所名稱:生醫材料暨組織工程研究所
Description
學位別:碩士
語文別:英文
指導教授:王鵬元
共同指導教授:劉貴玄
口試委員:曾靖孋;白台瑞;林怡嬋
中文關鍵字:後眼部藥物傳輸;生物聚合物奈米顆粒;眼藥水;人類視網膜色素上皮細胞;透明質酸
英文關鍵字:Posterior drug delivery;biopolymeric nanoparticle;eye drop;ARPE-19;HA
語文別:英文
指導教授:王鵬元
共同指導教授:劉貴玄
口試委員:曾靖孋;白台瑞;林怡嬋
中文關鍵字:後眼部藥物傳輸;生物聚合物奈米顆粒;眼藥水;人類視網膜色素上皮細胞;透明質酸
英文關鍵字:Posterior drug delivery;biopolymeric nanoparticle;eye drop;ARPE-19;HA
Abstract
實驗背景: 視網膜位於眼睛後部,其主要功能是光和顏色的調節以及成像控制。當視網膜受損,因其生理位置,不易進行手術或給予藥物。目前的視網膜疾病的藥物治療多以玻璃體內注射藥物為主。因需頻繁注射以達到治療效果;通常伴隨著視網膜剝離和白內障等副作用。故需開發一種有效遞送到後眼部之藥物劑型,來改善視網膜藥物傳輸系統。近年研究顯示奈米劑型的眼藥水可有效停留於眼表,達到高藥物濃度之治療效果,故其作為視網膜藥物遞送的新配方,提供具有可行性的解決方案。
目的: 以眼藥水方式遞送高分子奈米藥物,探討表面修飾透明質酸對遞送至後眼部之影響與效益
方法: 明膠表沒食子兒茶素沒食子酸酯奈米顆粒是靠正負電荷自組裝而形成的,通過A型明膠與表沒食子兒茶素沒食子酸酯等比混合製備(GE)。 然後用不同濃度之透明質酸進行表面修飾(GEH+,GEH-)。 物性分析是經由粒徑分析儀和穿透式電子顯微鏡觀察奈米粒子的粒徑大小分佈、表面電位和形態。 將奈米粒子與人視網膜色素上皮細胞共同培養後,檢測其使用安全濃度範圍,並以流式細胞儀評估其細胞攝取奈米粒子之效率。 於動物實驗使用C57BL/6小鼠,並給予含有GE、GEH+和GEH-奈米顆粒的眼藥水或結膜下注射,30分鐘後將小鼠犧牲並取其完整眼球進行冷凍切片,並以類流式固態組織細胞儀評估眼球中之螢光奈米顆粒分佈位置及定量。
結果: GE奈米顆粒的尺寸和表面電位約為98.45 nm,20.4毫伏特; GEH+為273.2 nm,9.16毫伏特; GEH-為353.5 nm,-35.4毫伏特。透過細胞活性測試得知表沒食子兒茶素沒食子酸酯對於細胞之安全濃度為 20 μg/mL對於人類視網膜色素上皮細胞是安全,無毒性的,且GEH+在1小時時間點有最高細胞攝取效率。在動物實驗結果中,不管以眼藥水或結膜下注射給藥,奈米劑型都表現出優於螢光染劑溶液之遞送效率,而相對於GE組別顯示出透明質酸表面修飾過後,視網膜內有較多的螢光奈米顆粒,可以增強視網膜藥物遞送效率其中又以GEH+為最適合之載體。
結論: 確認了GEH對於視網膜細胞作用的安全濃度範圍,不管在局部給藥或結膜下注射方式遞送此透明質酸修飾之奈米顆粒,都比一般溶液劑型更有效到達後眼部,尤其GEH+遞送效率最高。
目的: 以眼藥水方式遞送高分子奈米藥物,探討表面修飾透明質酸對遞送至後眼部之影響與效益
方法: 明膠表沒食子兒茶素沒食子酸酯奈米顆粒是靠正負電荷自組裝而形成的,通過A型明膠與表沒食子兒茶素沒食子酸酯等比混合製備(GE)。 然後用不同濃度之透明質酸進行表面修飾(GEH+,GEH-)。 物性分析是經由粒徑分析儀和穿透式電子顯微鏡觀察奈米粒子的粒徑大小分佈、表面電位和形態。 將奈米粒子與人視網膜色素上皮細胞共同培養後,檢測其使用安全濃度範圍,並以流式細胞儀評估其細胞攝取奈米粒子之效率。 於動物實驗使用C57BL/6小鼠,並給予含有GE、GEH+和GEH-奈米顆粒的眼藥水或結膜下注射,30分鐘後將小鼠犧牲並取其完整眼球進行冷凍切片,並以類流式固態組織細胞儀評估眼球中之螢光奈米顆粒分佈位置及定量。
結果: GE奈米顆粒的尺寸和表面電位約為98.45 nm,20.4毫伏特; GEH+為273.2 nm,9.16毫伏特; GEH-為353.5 nm,-35.4毫伏特。透過細胞活性測試得知表沒食子兒茶素沒食子酸酯對於細胞之安全濃度為 20 μg/mL對於人類視網膜色素上皮細胞是安全,無毒性的,且GEH+在1小時時間點有最高細胞攝取效率。在動物實驗結果中,不管以眼藥水或結膜下注射給藥,奈米劑型都表現出優於螢光染劑溶液之遞送效率,而相對於GE組別顯示出透明質酸表面修飾過後,視網膜內有較多的螢光奈米顆粒,可以增強視網膜藥物遞送效率其中又以GEH+為最適合之載體。
結論: 確認了GEH對於視網膜細胞作用的安全濃度範圍,不管在局部給藥或結膜下注射方式遞送此透明質酸修飾之奈米顆粒,都比一般溶液劑型更有效到達後眼部,尤其GEH+遞送效率最高。