Nature.com தளத்திற்கு வருகை தந்ததற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவியில் CSS-க்கான ஆதரவு குறைவாக உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்தைப் பெற, மேம்படுத்தப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு (அல்லது இன்டர்நெட் எக்ஸ்ப்ளோரரில் இணக்கப் பயன்முறையை அணைக்குமாறு) பரிந்துரைக்கிறோம். இதற்கிடையில், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதிசெய்யும் வகையில், நாங்கள் இந்தத் தளத்தை ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் காண்பிப்போம்.
அதிக அளவு இன்சுலின் ஏற்றம் கொண்ட நானோ துகள்கள் (NPs) வெவ்வேறு மருந்து வடிவங்களில் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளன. இந்த ஆய்வு, உறைபனி-உலர்த்தல் மற்றும் தெளிப்பு-உலர்த்தல் செயல்முறைகளின் விளைவை, உறைபனிப் பாதுகாப்பானாக மேனிட்டாலுடன் அல்லது அது இல்லாமல், இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட கைட்டோசான் நானோ துகள்களின் கட்டமைப்பில் மதிப்பிடுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்த நானோ துகள்களை மீண்டும் கரைப்பதன் மூலம் அவற்றின் தரத்தையும் நாங்கள் மதிப்பிட்டோம். நீர் நீக்கத்திற்கு முன்பு, கைட்டோசான்/சோடியம் ட்ரைபாலிபாஸ்பேட்/இன்சுலின் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் துகள் அளவு 318 நானோமீட்டராகவும், PDI 0.18 ஆகவும், உறைப்பூச்சுத் திறன் 99.4% ஆகவும், ஏற்றம் 25.01% ஆகவும் உகந்ததாக்கப்பட்டது. மறுசீரமைப்பிற்குப் பிறகு, மேனிட்டால் பயன்படுத்தாமல் உறைபனி-உலர்த்தல் முறையில் தயாரிக்கப்பட்டவற்றைத் தவிர, மற்ற அனைத்து நானோ துகள்களும் அவற்றின் கோள வடிவத் துகள் கட்டமைப்பைத் தக்கவைத்துக் கொண்டன. தெளிப்பு முறையில் நீர் நீக்கம் செய்யப்பட்ட மேனிட்டால் கொண்ட நானோ துகள்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மேனிட்டால் இல்லாத தெளிப்பு-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மிகச்சிறிய சராசரி துகள் அளவையும் (376 நானோமீட்டர்) மற்றும் மிக உயர்ந்த ஏற்ற உள்ளடக்கத்தையும் காட்டின. உலர்த்துதல் அல்லது உறை-உலர்த்துதல் நுட்பங்கள் மூலம், ஒத்த உறையிடல் விகிதம் (98.7%) மற்றும் PDI (0.20) உடன் (25.02%) நானோ துகள்கள் உருவாக்கப்பட்டன. மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளிப்பு உலர்த்தல் மூலம் உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள், இன்சுலினை மிக விரைவாக வெளியிடுவதற்கும், செல் உட்கொள்ளலில் மிக உயர்ந்த செயல்திறனைப் பெறுவதற்கும் வழிவகுத்தன. வழக்கமான உறை-உலர்த்துதல் முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​குளிர்பாதுகாப்புப் பொருட்கள் தேவையின்றி தெளிப்பு உலர்த்தல் மூலம் இன்சுலின் நானோ துகள்களை நீர் நீக்கம் செய்ய முடியும் என்பதை இந்த ஆய்வு காட்டுகிறது. இது அதிக சுமை தாங்கும் திறன், குறைந்த சேர்க்கைப் பொருட்களின் தேவை மற்றும் இயக்கச் செலவுகள் ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மையை உருவாக்குகிறது.
19221,2,3 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, இன்சுலின் மற்றும் அதன் மருந்துத் தயாரிப்புகள் வகை 1 நீரிழிவு (T1DM) மற்றும் வகை 2 நீரிழிவு (T2DM) நோயாளிகளின் உயிர்களைக் காப்பாற்றியுள்ளன. இருப்பினும், அதிக மூலக்கூறு எடை கொண்ட புரதமாக இருப்பதால், இன்சுலின் எளிதில் திரண்டு, புரோட்டியோலிடிக் நொதிகளால் சிதைக்கப்பட்டு, முதல்-நிலை விளைவால் வெளியேற்றப்படுகிறது. வகை 1 நீரிழிவு நோய் கண்டறியப்பட்டவர்களுக்கு வாழ்நாள் முழுவதும் இன்சுலின் ஊசிகள் தேவைப்படுகின்றன. ஆரம்பத்தில் வகை 2 நீரிழிவு நோய் கண்டறியப்பட்ட பல நோயாளிகளுக்கும் நீண்ட கால இன்சுலின் ஊசிகள் தேவைப்படுகின்றன. தினசரி இன்சுலின் ஊசிகள் இந்த நபர்களுக்கு தினசரி வலி மற்றும் அசௌகரியத்தின் ஒரு தீவிரமான ஆதாரமாக இருப்பதுடன், மன ஆரோக்கியத்தில் எதிர்மறையான விளைவுகளையும் ஏற்படுத்துகின்றன. இதன் விளைவாக, வாய்வழி இன்சுலின் செலுத்துதல் போன்ற, குறைவான அசௌகரியத்தை ஏற்படுத்தும் மற்ற இன்சுலின் செலுத்தும் முறைகள் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டு வருகின்றன5, ஏனெனில் அவை உலகளவில் நீரிழிவு நோயால் பாதிக்கப்பட்ட சுமார் 5 பில்லியன் மக்களின் வாழ்க்கைத் தரத்தை மீட்டெடுக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன.
வாய்வழி இன்சுலினை எடுத்துக்கொள்ளும் முயற்சிகளில் நானோ துகள் தொழில்நுட்பம் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அளித்துள்ளது4,6,7. இது இன்சுலினை திறம்பட உள்ளடக்கிக் கொண்டு, சிதைவிலிருந்து பாதுகாத்து, உடலின் குறிப்பிட்ட இடங்களுக்கு இலக்கு வைத்து வழங்குகிறது. இருப்பினும், நானோ துகள் கலவைகளின் பயன்பாட்டில் பல வரம்புகள் உள்ளன, முக்கியமாக துகள் கூழ்மங்களின் நிலைத்தன்மை சிக்கல்களால் இது ஏற்படுகிறது. சேமிப்பின் போது சில திரட்சிகள் ஏற்படலாம், இது இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்களின் உயிர் கிடைக்கும் தன்மையைக் குறைக்கிறது8. கூடுதலாக, இன்சுலின் நானோ துகள்களின் (NPs) நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த, நானோ துகள்கள் மற்றும் இன்சுலினின் பாலிமர் மேட்ரிக்ஸின் வேதியியல் நிலைத்தன்மையையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். தற்போது, ​​சேமிப்பின் போது தேவையற்ற மாற்றங்களைத் தடுக்கும் அதே வேளையில், நிலையான நானோ துகள்களை உருவாக்குவதற்கு உறை-உலர்த்தும் தொழில்நுட்பம் ஒரு சிறந்த தரமாக உள்ளது9.
இருப்பினும், பனிக்கட்டிப் படிகங்களின் இயந்திர அழுத்தத்தால் நானோ துகள்களின் கோள வடிவ அமைப்பு பாதிக்கப்படுவதைத் தடுக்க, உறை-உலர்த்தலுக்கு குளிர்பாதுகாப்புப் பொருட்களைச் சேர்க்க வேண்டியுள்ளது. குளிர்பாதுகாப்புப் பொருளே எடை விகிதத்தில் பெரும்பகுதியை எடுத்துக்கொள்வதால், இது உறை-உலர்த்தலுக்குப் பிறகு இன்சுலின் நானோ துகள்களின் ஏற்றத்தை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. எனவே, இன்சுலினின் சிகிச்சை வரம்பை அடைய அதிக அளவு உலர்ந்த நானோ துகள்கள் தேவைப்படுவதால், இவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படும் இன்சுலின் நானோ துகள்கள், வாய்வழி மாத்திரைகள் மற்றும் வாய்வழிப் படலங்கள் போன்ற உலர் தூள் மருந்து வடிவங்களின் உற்பத்திக்கு பெரும்பாலும் பொருத்தமற்றவையாகக் காணப்படுகின்றன.
மருந்துத் துறையில் திரவ நிலைகளிலிருந்து உலர்ந்த பொடிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான நன்கு அறியப்பட்ட மற்றும் மலிவான தொழில்துறை அளவிலான செயல்முறையாக ஸ்ப்ரே உலர்த்துதல் உள்ளது¹⁰,¹¹. துகள் உருவாக்கும் செயல்முறையின் மீதான கட்டுப்பாடு, பல உயிரியல் செயல்பாட்டுக் கலவைகளை முறையாக உறைக்குள் அடைக்க அனுமதிக்கிறது¹²,¹³. மேலும், வாய்வழி நிர்வாகத்திற்காக உறைக்குள் அடைக்கப்பட்ட புரதங்களைத் தயாரிப்பதற்கான ஒரு பயனுள்ள நுட்பமாக இது மாறியுள்ளது. ஸ்ப்ரே உலர்த்தலின் போது, ​​நீர் மிக விரைவாக ஆவியாகிறது, இது துகள் மையத்தின் வெப்பநிலையைக் குறைவாக வைத்திருக்க உதவுகிறது¹¹,¹⁴, இதனால் வெப்ப உணர்திறன் கொண்ட கூறுகளை உறைக்குள் அடைக்க இதைப் பயன்படுத்த முடிகிறது. ஸ்ப்ரே உலர்த்துவதற்கு முன், பூச்சுப் பொருளானது உறைக்குள் அடைக்கப்படும் மூலப்பொருட்களைக் கொண்ட கரைசலுடன் முழுமையாக ஒருபடித்தாக்கப்பட வேண்டும்¹¹,¹⁴. உறைநிலை உலர்த்தலைப் போலல்லாமல், ஸ்ப்ரே உலர்த்தலில் உறைக்குள் அடைப்பதற்கு முன் ஒருபடித்தாக்குதல் செய்வது, நீர் நீக்கத்தின் போது உறைக்குள் அடைக்கும் திறனை மேம்படுத்துகிறது. ஸ்ப்ரே உலர்த்தல் உறைக்குள் அடைக்கும் செயல்முறைக்கு குளிர் பாதுகாப்புப் பொருட்கள் தேவையில்லை என்பதால், அதிக அளவு ஏற்றும் திறன் கொண்ட உலர்ந்த நானோ துகள்களை உற்பத்தி செய்ய ஸ்ப்ரே உலர்த்தலைப் பயன்படுத்தலாம்.
இந்த ஆய்வு, அயன் ஜெல் முறையைப் பயன்படுத்தி கைட்டோசான் மற்றும் சோடியம் ட்ரைபாலிபாஸ்பேட்டை குறுக்குப் பிணைப்பு செய்வதன் மூலம் இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்களின் உற்பத்தியை விவரிக்கிறது. அயன் ஜெல் உருவாக்கம் என்பது, குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அயனி இனங்களுக்கு இடையேயான நிலைமின்னியல் இடைவினைகள் மூலம் நானோ துகள்களின் உற்பத்தியை அனுமதிக்கும் ஒரு தயாரிப்பு முறையாகும். உகந்த கைட்டோசான்/சோடியம் ட்ரைபாலிபாஸ்பேட்/இன்சுலின் குறுக்குப் பிணைப்பு செய்யப்பட்ட நானோ துகள்களை நீர் நீக்கம் செய்ய, உறை-உலர்த்தல் மற்றும் தெளிப்பு-உலர்த்தல் ஆகிய இரண்டு நுட்பங்களும் பயன்படுத்தப்பட்டன. நீர் நீக்கத்திற்குப் பிறகு, அவற்றின் உருவவியல் SEM மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. அவற்றின் அளவுப் பரவல், மேற்பரப்பு மின்னூட்டம், PDI, உறைப்பூச்சுத் திறன் மற்றும் ஏற்றும் உள்ளடக்கம் ஆகியவற்றை அளவிடுவதன் மூலம் அவற்றின் மறுசேர்க்கைத் திறன் மதிப்பிடப்பட்டது. வெவ்வேறு நீர் நீக்க முறைகளால் உற்பத்தி செய்யப்பட்ட மீண்டும் கரைக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் தரம், அவற்றின் இன்சுலின் பாதுகாப்பு, வெளியீட்டு நடத்தை மற்றும் செல் உட்கொள்ளும் திறன் ஆகியவற்றை ஒப்பிடுவதன் மூலம் மதிப்பிடப்பட்டது.
கலவைக் கரைசலின் pH மதிப்பும், கைட்டோசான் மற்றும் இன்சுலின் விகிதமும் இறுதி நானோ துகள்களின் (NPs) துகள் அளவு மற்றும் உறைப்பூச்சுத் திறனை (EE) பாதிக்கும் இரண்டு முக்கிய காரணிகளாகும், ஏனெனில் அவை அயனோட்ரோபிக் ஜெலேஷன் செயல்முறையை நேரடியாகப் பாதிக்கின்றன. கலவைக் கரைசலின் pH மதிப்பு, துகள் அளவு மற்றும் உறைப்பூச்சுத் திறனுடன் அதிகத் தொடர்பு கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது (படம் 1a). படம் 1a-வில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, pH மதிப்பு 4.0-லிருந்து 6.0-ஆக அதிகரித்தபோது, ​​சராசரி துகள் அளவு (nm) குறைந்து, உறைப்பூச்சுத் திறன் கணிசமாக அதிகரித்தது. அதேசமயம், pH மதிப்பு 6.5-ஆக அதிகரித்தபோது, ​​சராசரி துகள் அளவு அதிகரிக்கத் தொடங்கி, உறைப்பூச்சுத் திறன் மாறாமல் இருந்தது. கைட்டோசானுக்கும் இன்சுலினுக்கும் இடையிலான விகிதம் அதிகரிக்கும்போது, ​​சராசரி துகள் அளவும் அதிகரிக்கிறது. மேலும், கைட்டோசான்/இன்சுலின் நிறை விகிதம் 2.5:1 (w/w)-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது நானோ துகள்கள் தயாரிக்கப்பட்டால், உறைப்பூச்சுத் திறனில் எந்த மாற்றமும் காணப்படவில்லை (படம் 1b). எனவே, இந்த ஆய்வில் உகந்த தயாரிப்பு நிலைமைகள் (pH 6.0, கைட்டோசான்/இன்சுலின் நிறை விகிதம் 2.5:1) ஆகும். மேலதிக ஆய்விற்காக இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன. இந்தத் தயாரிப்பு நிலையில், இன்சுலின் நானோ துகள்களின் சராசரி துகள் அளவு 318 நானோமீட்டராக (படம் 1c) உகந்ததாக்கப்பட்டது, PDI 0.18 ஆகவும், உட்பொதிவுத் திறன் 99.4% ஆகவும், ஜீட்டா மின்னழுத்தம் 9.8 மில்லிவோல்ட் ஆகவும், இன்சுலின் ஏற்றம் 25.01% (மில்லி/மில்லி) ஆகவும் இருந்தது. டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (TEM) முடிவுகளின் அடிப்படையில், உகந்ததாக்கப்பட்ட நானோ துகள்கள் ஏறக்குறைய கோள வடிவமாகவும், ஒப்பீட்டளவில் சீரான அளவுடன் தனித்தனியாகவும் இருந்தன (படம் 1d).
இன்சுலின் நானோ துகள்களின் அளவுரு உகப்பாக்கம்: (அ) இன்சுலின் நானோ துகள்களின் சராசரி விட்டம் மற்றும் உறைப்பூச்சுத் திறன் (EE) ஆகியவற்றின் மீது pH-இன் விளைவு (கைட்டோசான் மற்றும் இன்சுலினின் 5:1 நிறை விகிதத்தில் தயாரிக்கப்பட்டது); (ஆ) இன்சுலின் நானோ துகள்களின் சராசரி விட்டம் மற்றும் உறைப்பூச்சுத் திறன் (EE) ஆகியவற்றின் மீது கைட்டோசான் மற்றும் இன்சுலினின் நிறை விகிதத்தின் தாக்கம் (pH 6-இல் தயாரிக்கப்பட்டது); (இ) உகப்பாக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் துகள் அளவுப் பரவல்; (ஈ) உகப்பாக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் TEM நுண்ணுருவப்படம்.
சிட்டோசான் 6.5 pKa மதிப்பைக் கொண்ட ஒரு பலவீனமான பாலிஎலக்ட்ரோலைட் என்பது அனைவரும் அறிந்ததே. அதன் முக்கிய அமினோ குழு ஹைட்ரஜன் அயனிகளால் புரோட்டானேற்றம் செய்யப்படுவதால், அமில ஊடகத்தில் இது நேர்மின்னூட்டம் பெறுகிறது¹⁵. எனவே, எதிர்மின்னூட்டம் பெற்ற பெருமூலக்கூறுகளை உள்ளடக்க இது பெரும்பாலும் ஒரு கடத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த ஆய்வில், 5.3 ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியைக் கொண்ட இன்சுலினை உள்ளடக்க சிட்டோசான் பயன்படுத்தப்பட்டது. சிட்டோசான் ஒரு பூச்சுப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுவதால், அதன் விகிதம் அதிகரிக்கும்போது, ​​நானோ துகள்களின் வெளிப்புற அடுக்கின் தடிமன் அதற்கேற்ப அதிகரித்து, ஒரு பெரிய சராசரி துகள் அளவை விளைவிக்கிறது. கூடுதலாக, அதிக அளவு சிட்டோசான் அதிக இன்சுலினை உள்ளடக்க முடியும். எங்கள் ஆய்வில், சிட்டோசான் மற்றும் இன்சுலின் விகிதம் 2.5:1 ஐ எட்டியபோது EE மிக அதிகமாக இருந்தது, மேலும் விகிதம் தொடர்ந்து அதிகரித்தபோதும் EE-இல் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றம் எதுவும் ஏற்படவில்லை.
சிட்டோசான் மற்றும் இன்சுலின் விகிதத்தைத் தவிர, நானோ துகள்களைத் தயாரிப்பதில் pH மதிப்பும் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகித்தது. கான் மற்றும் குழுவினர்¹⁷, சிட்டோசான் நானோ துகள்களின் துகள் அளவில் pH-இன் விளைவை ஆய்வு செய்தனர். pH 6.0-ஐ அடையும் வரை துகள் அளவில் தொடர்ச்சியான குறைவு இருப்பதையும், pH > 6.0-இல் துகள் அளவில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு காணப்படுவதையும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர், இது எங்கள் அவதானிப்புகளுடன் ஒத்துப்போகிறது. இந்த நிகழ்வானது, pH அதிகரிக்கும்போது, ​​இன்சுலின் மூலக்கூறு ஒரு எதிர்மறை மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தைப் பெறுவதால் ஏற்படுகிறது. இதனால், சிட்டோசான்/சோடியம் ட்ரைபாலிபாஸ்பேட் (TPP) கூட்டுப்பொருள் உடனான நிலைமின்னியல் இடைவினைகளுக்கு சாதகமாகி, சிறிய துகள் அளவு மற்றும் அதிக ஆற்றல் பரிமாற்றத்திற்கு (EE) வழிவகுக்கிறது. இருப்பினும், pH 6.5-க்கு சரிசெய்யப்பட்டபோது, ​​சிட்டோசானில் உள்ள அமினோ குழுக்கள் புரோட்டான் நீக்கம் செய்யப்பட்டு, சிட்டோசான் மடிப்புக்கு வழிவகுத்தது. இதனால், அதிக pH ஆனது அமினோ அயனிகள் TPP மற்றும் இன்சுலினுடன் குறைவாகவே வெளிப்படுவதற்குக் காரணமாகிறது. இதன் விளைவாக, குறைந்த குறுக்குப்பிணைப்பு, பெரிய இறுதி சராசரி துகள் அளவு மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் பரிமாற்றம் (EE) ஆகியவை ஏற்படுகின்றன.
உறைவித்தல்-உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் தெளித்தல்-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் உருவவியல் பண்புகளின் பகுப்பாய்வு, சிறந்த நீர்நீக்கம் மற்றும் தூள் உருவாக்கும் நுட்பங்களைத் தேர்ந்தெடுக்க வழிகாட்டும். விரும்பப்படும் முறையானது மருந்து நிலைத்தன்மை, சீரான துகள் வடிவம், அதிக மருந்துச் சுமை மற்றும் அசல் கரைசலில் நல்ல கரைதிறன் ஆகியவற்றை வழங்க வேண்டும். இந்த ஆய்வில், இரண்டு நுட்பங்களையும் சிறப்பாக ஒப்பிடுவதற்காக, 1% மேனிட்டால் உள்ள அல்லது இல்லாத இன்சுலின் நானோ துகள்கள் நீர்நீக்கத்தின் போது பயன்படுத்தப்பட்டன. உறைவித்தல் மற்றும் தெளித்தல் உலர்த்தலுக்கான பல்வேறு உலர் தூள் கலவைகளில் மேனிட்டால் ஒரு பருமனூட்டியாக அல்லது குளிர்பாதுகாப்பானாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேனிட்டால் இல்லாத உறைவித்தல்-உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களுக்கு, படம் 2a-வில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (SEM) கீழ் பெரிய, ஒழுங்கற்ற மற்றும் கரடுமுரடான மேற்பரப்புகளுடன் கூடிய அதிக நுண்துளைகள் கொண்ட தூள் அமைப்பு காணப்பட்டது. நீர்நீக்கத்திற்குப் பிறகு தூளில் சில தனித்தனி துகள்கள் கண்டறியப்பட்டன (படம் 2e). இந்த முடிவுகள், எந்தவொரு குளிர்பாதுகாப்பானும் இல்லாமல் உறைவித்தல்-உலர்த்தலின் போது பெரும்பாலான நானோ துகள்கள் சிதைந்துவிட்டன என்பதைக் காட்டின. 1% மேனிட்டால் கொண்ட உறைவித்தல்-உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் தெளித்தல்-உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களுக்கு, மென்மையான மேற்பரப்புகளுடன் கூடிய கோள வடிவ நானோ துகள்கள் காணப்பட்டன (படம்). 2b,d,f,h). மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்கள் கோள வடிவத்திலேயே இருந்தன, ஆனால் அவற்றின் மேற்பரப்பு சுருங்கியிருந்தது (படம் 2c). கோள வடிவ மற்றும் சுருங்கிய மேற்பரப்புகள், கீழே உள்ள வெளியீட்டு நடத்தை மற்றும் செல் உட்கொள்ளல் சோதனைகளில் மேலும் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன. உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் தோற்றத்தின் அடிப்படையில், மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் மேனிட்டாலுடன் உறைநிலை உலர்த்தல் மற்றும் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் ஆகிய இரண்டுமே நுண்ணிய நானோ துகள் தூள்களை அளித்தன (படம் 2f,g,h). துகள்களின் மேற்பரப்புகளுக்கு இடையேயான பரப்பளவு எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிகமாக கரைதிறன் இருக்கும், எனவே வெளியீட்டு விகிதமும் அதிகமாக இருக்கும்.
பல்வேறு நீரிழக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் உருவவியல்: (அ) மேனிட்டால் இல்லாத உறைவிக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படம்; (ஆ) மேனிட்டாலுடன் கூடிய உறைவிக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படம்; (இ) மேனிட்டால் இல்லாத தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படம்; (ஈ) மேனிட்டாலுடன் தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படம்; (உ) மேனிட்டால் இல்லாத உறைவிக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள் தூளின் படம்; (ஊ) மேனிட்டாலுடன் கூடிய உறைவிக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் படம்; (எ) மேனிட்டால் இல்லாத தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள் தூளின் படம்; (ஏ) மேனிட்டாலுடன் கூடிய தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள் தூளின் படம்.
உறை-உலர்த்தலின் போது, ​​மானிட்டால் ஒரு குளிர்பாதுகாப்பானாகச் செயல்பட்டு, நானோ துகள்களை உருவமற்ற வடிவத்தில் வைத்திருக்கிறது மற்றும் பனிக்கட்டிகளால் ஏற்படும் சேதத்தைத் தடுக்கிறது¹⁹. இதற்கு மாறாக, தெளிப்பு உலர்த்தலின் போது உறையவைக்கும் படிநிலை இல்லை. எனவே இந்த முறையில் மானிட்டால் தேவையில்லை. உண்மையில், முன்பு விவரிக்கப்பட்டபடி, மானிட்டால் இல்லாத தெளிப்பு-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் நுண்ணிய நானோ துகள்களை அளித்தன. இருப்பினும், தெளிப்பு-உலர்த்தல் செயல்பாட்டில் மானிட்டால் ஒரு நிரப்பியாகச் செயல்பட்டு, நானோ துகள்களுக்கு அதிக கோள வடிவ அமைப்பைக் கொடுக்க முடியும்²⁰ (படம் 2d), இது அவ்வாறு உறைக்குள் இடப்பட்ட நானோ துகள்களின் சீரான வெளியீட்டுப் பண்பைப் பெற உதவுகிறது. கூடுதலாக, மானிட்டால் கொண்ட உறை-உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் தெளிப்பு-உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்கள் இரண்டிலும் சில பெரிய துகள்கள் கண்டறியப்படலாம் என்பது தெளிவாகிறது (படம் 2b,d), இது உறைக்குள் இடப்பட்ட இன்சுலினுடன் சேர்ந்து துகளின் மையப்பகுதியில் மானிட்டால் குவிவதால் இருக்கலாம். சிட்டோசான் அடுக்கு. இந்த ஆய்வில், நீர் நீக்கத்திற்குப் பிறகும் கோள வடிவ அமைப்பு சிதையாமல் இருப்பதை உறுதி செய்வதற்காக, மானிட்டால் மற்றும் சிட்டோசானின் விகிதம் 5:1 ஆகப் பராமரிக்கப்படுகிறது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இதன் மூலம், அதிக அளவு நிரப்பியானது உலர்ந்த நானோ துகள்களின் துகள் அளவையும் பெரிதாக்க முடியும்.
ஃபோரியர் டிரான்ஸ்ஃபார்ம் இன்ஃப்ராரெட் அட்டென்யூவேட்டட் டோட்டல் ரிஃப்ளெக்ஷன் (FTIR-ATR) நிறமாலையியல், தனி இன்சுலின், சிட்டோசான், TPP மற்றும் இன்சுலின் ஆகியவற்றின் இயற்பியல் கலவையைப் பண்புப்படுத்தியது. அனைத்து நீர் நீக்கப்பட்ட நானோ துகள்களும் FTIR-ATR நிறமாலையியலைப் பயன்படுத்திப் பண்புப்படுத்தப்பட்டன. குறிப்பிடத்தக்க வகையில், மேனிட்டாலுடன் உறை-உலர்த்தப்பட்ட உறைக்குள் இடப்பட்ட நானோ துகள்களிலும், மேனிட்டாலுடன் மற்றும் மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளிப்பு-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களிலும் 1641, 1543 மற்றும் 1412 cm-1 பட்டைச் செறிவுகள் காணப்பட்டன (படம் 3). முன்னர் அறிவிக்கப்பட்டபடி, இந்த வலிமை அதிகரிப்புகள் சிட்டோசான், TPP மற்றும் இன்சுலின் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான குறுக்கு-இணைப்புடன் தொடர்புடையவை. சிட்டோசான் மற்றும் இன்சுலின் இடையேயான இடைவினையின் ஆய்வு, இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட சிட்டோசான் நானோ துகள்களின் FTIR நிறமாலையில், சிட்டோசான் பட்டை இன்சுலினின் பட்டையுடன் மேற்பொருந்தி, கார்பனைல் செறிவு (1641 cm-1) மற்றும் அமீன் (1543 cm-1) பட்டையை அதிகரிப்பதைக் காட்டியது. TPP-யின் டிரைபாலிபாஸ்பேட் குழுக்கள் சிட்டோசானில் உள்ள அம்மோனியம் குழுக்களுடன் இணைக்கப்பட்டு, ஒரு பட்டையை உருவாக்குகின்றன. 1412 செ.மீ-1.
தனி இன்சுலின், கைட்டோசான், கைட்டோசான்/TPP/இன்சுலின் ஆகியவற்றின் இயற்பியல் கலவைகள் மற்றும் வெவ்வேறு முறைகளில் நீர் நீக்கம் செய்யப்பட்ட நானோ துகள்கள் ஆகியவற்றின் FTIR-ATR நிறமாலைகள்.
மேலும், இந்த முடிவுகள் SEM-இல் காட்டப்பட்டவற்றுடன் ஒத்துப்போகின்றன. அதில், உறைக்குள் இடப்பட்ட நானோ துகள்கள், மேனிட்டாலுடன் தெளிக்கப்பட்டபோதும் மற்றும் உறை-உலர்த்தப்பட்டபோதும் சிதையாமல் இருந்தன, ஆனால் மேனிட்டால் இல்லாத நிலையில், தெளித்து-உலர்த்துதல் மட்டுமே உறைக்குள் இடப்பட்ட துகள்களை உருவாக்கியது என்பது தெரியவந்தது. இதற்கு மாறாக, மேனிட்டால் இல்லாமல் உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் FTIR-ATR நிறமாலை முடிவுகள், சிட்டோசான், TPP மற்றும் இன்சுலின் ஆகியவற்றின் இயற்பியல் கலவையைப் போலவே இருந்தன. இந்த முடிவு, மேனிட்டால் இல்லாமல் உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களில் சிட்டோசான், TPP மற்றும் இன்சுலின் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான குறுக்கு இணைப்புகள் இனி இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. குளிர்பாதுகாப்புப் பொருள் இல்லாமல் உறை-உலர்த்தலின் போது நானோ துகள்களின் அமைப்பு அழிக்கப்பட்டது, இதை SEM முடிவுகளில் (படம் 2a) காணலாம். நீர் நீக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் உருவவியல் மற்றும் FTIR முடிவுகளின் அடிப்படையில், உறை-உலர்த்தப்பட்ட, தெளித்து-உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் மேனிட்டால் இல்லாத நானோ துகள்கள் மட்டுமே மறுசீரமைப்பு சோதனைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டன, மேலும் மேனிட்டால் இல்லாத நானோ துகள்கள் சிதைந்ததால், மேனிட்டால் இல்லாத நானோ துகள்களும் பயன்படுத்தப்பட்டன. நீரிழப்பின் போது. விவாதிக்கவும்.
நீண்ட கால சேமிப்பிற்கும், மற்ற மருந்து வடிவங்களாக மறுபயன்பாட்டிற்கு உட்படுத்துவதற்கும் நீர் நீக்கம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மாத்திரைகள் மற்றும் படலங்கள் போன்ற வெவ்வேறு மருந்து வடிவங்களில் உலர்ந்த நானோ துகள்களின் பயன்பாட்டிற்கு, சேமிப்பிற்குப் பிறகு அவற்றை மீண்டும் கரைக்கும் திறன் மிகவும் முக்கியமானது. மேனிட்டால் இல்லாத நிலையில், தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் சராசரி துகள் அளவு, மீண்டும் கரைத்த பிறகு சிறிதளவு மட்டுமே அதிகரித்ததை நாங்கள் கவனித்தோம். மறுபுறம், மேனிட்டாலுடன் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் உறைநிலை உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் துகள் அளவு கணிசமாக அதிகரித்தது (அட்டவணை 1). இந்த ஆய்வில் உள்ள அனைத்து நானோ துகள்களையும் மீண்டும் இணைத்த பிறகு, PDI மற்றும் EE கணிசமாக மாறவில்லை (p > 0.05) (அட்டவணை 1). இந்த முடிவு, பெரும்பாலான துகள்கள் மீண்டும் கரைந்த பிறகும் சிதையாமல் இருந்தன என்பதைக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், மேனிட்டாலைச் சேர்ப்பது, உறைநிலை உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட மேனிட்டால் நானோ துகள்களின் இன்சுலின் அளவை வெகுவாகக் குறைத்தது (அட்டவணை 1). இதற்கு மாறாக, மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் இன்சுலின் அளவு முன்பிருந்ததைப் போலவே இருந்தது (அட்டவணை 1).
மருந்து விநியோக நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படும்போது நானோ துகள்களின் ஏற்றம் மிகவும் முக்கியமானது என்பது அனைவரும் அறிந்ததே. குறைந்த அளவு ஏற்றம் கொண்ட நானோ துகள்களுக்கு, சிகிச்சை வரம்பை அடைய மிக அதிக அளவு பொருள் தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், அத்தகைய அதிக நானோ துகள் செறிவுகளின் அதிக பாகுத்தன்மை, வாய்வழி நிர்வாகம் மற்றும் ஊசி மருந்து வடிவங்களில் முறையே அசௌகரியத்தையும் சிரமத்தையும் ஏற்படுத்துகிறது²². கூடுதலாக, இன்சுலின் நானோ துகள்களை மாத்திரைகள் மற்றும் பாகுத்தன்மை கொண்ட பயோஃபிலிம்களை உருவாக்கவும் பயன்படுத்தலாம்²³,²⁴, இதற்கு குறைந்த அளவு ஏற்றத்தில் அதிக அளவு நானோ துகள்களைப் பயன்படுத்த வேண்டியுள்ளது, இதன் விளைவாக வாய்வழி பயன்பாடுகளுக்குப் பொருந்தாத பெரிய மாத்திரைகள் மற்றும் தடிமனான பயோஃபிலிம்கள் உருவாகின்றன. எனவே, அதிக இன்சுலின் சுமை கொண்ட நீர் நீக்கப்பட்ட நானோ துகள்கள் மிகவும் விரும்பத்தக்கவை. எங்கள் முடிவுகள், மானிடால் இல்லாத தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் அதிக இன்சுலின் சுமை, இந்த மாற்று விநியோக முறைகளுக்கு பல கவர்ச்சிகரமான நன்மைகளை வழங்க முடியும் என்று கூறுகின்றன.
நீரிழக்கப்பட்ட அனைத்து நானோ துகள்களும் மூன்று மாதங்களுக்கு குளிர்சாதனப் பெட்டியில் வைக்கப்பட்டன. மூன்று மாத சேமிப்புக் காலத்தில் நீரிழக்கப்பட்ட அனைத்து நானோ துகள்களின் உருவமைப்பில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றம் ஏற்படவில்லை என்பதை SEM முடிவுகள் காட்டின (படம் 4). நீரில் மீண்டும் கரைத்த பிறகு, அனைத்து நானோ துகள்களும் EE-ல் ஒரு சிறிய குறைவைக் காட்டின மற்றும் மூன்று மாத சேமிப்புக் காலத்தில் தோராயமாக ஒரு சிறிய அளவு (~5%) இன்சுலினை வெளியிட்டன (அட்டவணை 2). இருப்பினும், அனைத்து நானோ துகள்களின் சராசரி துகள் அளவு அதிகரித்தது. மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் துகள் அளவு 525 நானோமீட்டராக அதிகரித்தது, அதேசமயம் மேனிட்டாலுடன் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் உறைநிலை உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் துகள் அளவு முறையே 872 மற்றும் 921 நானோமீட்டராக அதிகரித்தது (அட்டவணை 2).
மூன்று மாதங்கள் சேமித்து வைக்கப்பட்ட வெவ்வேறு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் உருவவியல்: (அ) மேனிட்டாலுடன் கூடிய உறைநிலை உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படம்; (ஆ) மேனிட்டால் இல்லாத, தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படம்; (இ) மேனிட்டால் இல்லாத, தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் SEM படங்கள்.
மேலும், மேனிட்டால் கொண்டு தெளித்து உலர்த்தப்பட்டு, பின்னர் உறைநிலையில் உலர்த்தப்பட்ட மறுசீரமைக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களில் வீழ்படிவுகள் காணப்பட்டன (படம் S2). பெரிய துகள்கள் நீரில் சரியாக மிதக்காததால் இது ஏற்பட்டிருக்கலாம். மேற்கண்ட முடிவுகள் அனைத்தும், தெளித்து உலர்த்தும் நுட்பமானது இன்சுலின் நானோ துகள்களை நீர் வறட்சியிலிருந்து பாதுகாக்க முடியும் என்பதையும், எந்தவொரு நிரப்பிகளோ அல்லது குளிர்பாதுகாப்புப் பொருட்களோ இன்றி அதிக அளவிலான இன்சுலின் நானோ துகள்களைப் பெற முடியும் என்பதையும் நிரூபிக்கின்றன.
நீரிழப்புக்குப் பிறகு நொதி செரிமானத்திற்கு எதிராக நானோ துகள்களின் பாதுகாப்புத் திறனை நிரூபிக்க, பெப்சின், டிரிப்சின் மற்றும் α-கைமோடிரிப்சின் ஆகியவற்றைக் கொண்ட pH = 2.5 ஊடகத்தில் இன்சுலின் தக்கவைப்பு சோதிக்கப்பட்டது. நீரிழப்பு செய்யப்பட்ட நானோ துகள்களின் இன்சுலின் தக்கவைப்பு, புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் தக்கவைப்புடன் ஒப்பிடப்பட்டது, மேலும் தனி இன்சுலின் ஒரு எதிர்மறை கட்டுப்பாடாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த ஆய்வில், தனி இன்சுலின் மூன்று நொதி சிகிச்சைகளிலும் 4 மணி நேரத்திற்குள் விரைவான இன்சுலின் நீக்கத்தைக் காட்டியது (படம் 5a–c). இதற்கு மாறாக, மேனிட்டாலுடன் உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் மேனிட்டாலுடன் அல்லது மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளிப்பு-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் இன்சுலின் நீக்கச் சோதனையானது, நொதி செரிமானத்திற்கு எதிராக இந்த நானோ துகள்கள் கணிசமாக அதிக பாதுகாப்பைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டியது, இது புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களைப் போலவே இருந்தது (படம் 5a-c). பெப்சின், டிரிப்சின் மற்றும் α-கைமோடிரிப்சின் ஆகியவற்றில் உள்ள நானோ துகள்களின் உதவியுடன், 4 மணி நேரத்திற்குள் முறையே 50%, 60% மற்றும் 75% க்கும் அதிகமான இன்சுலினைப் பாதுகாக்க முடிந்தது (படம்). 5a–c). இந்த இன்சுலின்-பாதுகாப்புத் திறன், இரத்த ஓட்டத்தில் அதிக இன்சுலின் உறிஞ்சப்படுவதற்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்கக்கூடும்²⁵. இந்த முடிவுகள், மேனிட்டாலுடன் அல்லது மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்துதல் மற்றும் மேனிட்டாலுடன் உறைநிலை உலர்த்துதல் ஆகியவை, நீர் நீக்கத்திற்குப் பிறகு நானோ துகள்களின் இன்சுலின்-பாதுகாப்புத் திறனைப் பாதுகாக்க முடியும் என்று பரிந்துரைக்கின்றன.
நீரிழக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் பாதுகாப்பு மற்றும் வெளியீட்டு நடத்தை: (அ) பெப்சின் கரைசலில் இன்சுலினின் பாதுகாப்பு; (ஆ) டிரிப்சின் கரைசலில் இன்சுலினின் பாதுகாப்பு; (இ) α-கைமோடிரிப்சின் கரைசலால் இன்சுலினின் பாதுகாப்பு; (ஈ) pH = 2.5 கரைசலில் நீரிழக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் வெளியீட்டு நடத்தை; (உ) pH = 6.6 கரைசலில் நீரிழக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் வெளியீட்டு நடத்தை; (ஊ) pH = 7.0 கரைசலில் நீரிழக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் வெளியீட்டு நடத்தை.
இன்சுலின் எதிர்ப்பின் மீது இன்சுலினின் விளைவை ஆராய்வதற்காக, புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்டு மறுசீரமைக்கப்பட்ட உலர் இன்சுலின் நானோ துகள்கள், வயிறு, முன்சிறுகுடல் மற்றும் மேல் சிறுகுடலின் pH சூழலை உருவகப்படுத்தும் வகையில், 37 °C வெப்பநிலையில் பல்வேறு இடையகங்களில் (pH = 2.5, 6.6, 7.0) அடைகாக்கப்பட்டன. வெவ்வேறு சூழல்களில் வெளியீட்டு நடத்தை. இரைப்பைக் குடல் பாதையின் ஒரு பகுதி. pH = 2.5 இல், இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் மீண்டும் கரைக்கப்பட்ட உலர் இன்சுலின் நானோ துகள்கள் முதல் ஒரு மணி நேரத்திற்குள் ஒரு ஆரம்பத் திடீர் வெளியீட்டைக் காட்டின, அதைத் தொடர்ந்து அடுத்த 5 மணி நேரத்திற்கு மெதுவான வெளியீடு நிகழ்ந்தது (படம் 5d). தொடக்கத்தில் ஏற்படும் இந்த விரைவான வெளியீடு, துகளின் உள் கட்டமைப்பில் முழுமையாக நிலைநிறுத்தப்படாத புரத மூலக்கூறுகளின் விரைவான மேற்பரப்பு நீக்கத்தின் விளைவாக இருக்கலாம். pH = 6.5 இல், இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் மீண்டும் உருவாக்கப்பட்ட உலர் இன்சுலின் நானோ துகள்கள் 6 மணி நேரத்திற்கு மேல் ஒரு சீரான மற்றும் மெதுவான வெளியீட்டைக் காட்டின, ஏனெனில் சோதனை கரைசலின் pH ஆனது நானோ துகள்கள் தயாரிக்கப்பட்ட கரைசலின் pH ஐப் போலவே இருந்தது (படம் 5e). pH = 7 இல், நானோ துகள்கள் நிலையற்றதாக இருந்தன மற்றும் முதல் இரண்டு மணி நேரத்திற்குள் கிட்டத்தட்ட முழுமையாக சிதைந்தன (படம் 5f). இதற்குக் காரணம், அதிக pH இல் கைட்டோசானின் புரோட்டான் நீக்கம் நிகழ்கிறது, இது ஒரு இறுக்கமற்ற பாலிமர் வலையமைப்பு மற்றும் ஏற்றப்பட்ட இன்சுலினின் வெளியீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.
மேலும், மானிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்கள், மற்ற நீர் நீக்கப்பட்ட நானோ துகள்களை விட வேகமான வெளியீட்டுப் பண்பைக் காட்டின (படம் 5d–f). முன்பு விவரிக்கப்பட்டபடி, மானிட்டால் இல்லாமல் உலர்த்தப்பட்ட, மறுசீரமைக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்கள் மிகச்சிறிய துகள் அளவைக் காட்டின. சிறிய துகள்கள் ஒரு பெரிய மேற்பரப்புப் பரப்பை வழங்குகின்றன, எனவே தொடர்புடைய மருந்தின் பெரும்பகுதி துகளின் மேற்பரப்பில் அல்லது அதற்கு அருகில் இருக்கும், இதன் விளைவாக விரைவான மருந்து வெளியீடு ஏற்படுகிறது²⁶.
நானோ துகள்களின் செல் நச்சுத்தன்மை MTT மதிப்பீட்டின் மூலம் ஆராயப்பட்டது. படம் S4-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 50–500 μg/ml செறிவுகளில், நீர் நீக்கப்பட்ட அனைத்து நானோ துகள்களும் செல் உயிர்வாழ்வில் குறிப்பிடத்தக்க விளைவை ஏற்படுத்தவில்லை எனக் கண்டறியப்பட்டது. இது, சிகிச்சைக்கான வரம்பை அடைய நீர் நீக்கப்பட்ட அனைத்து நானோ துகள்களையும் பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்தலாம் என்பதை உணர்த்துகிறது.
இன்சுலின் அதன் உடலியல் செயல்பாடுகளைச் செலுத்தும் முக்கிய உறுப்பு கல்லீரல் ஆகும். ஹெப்ஜி2 செல்கள் (HepG2 cells) என்பவை, பொதுவாக ஒரு இன் விட்ரோ ஹெபடோசைட் உட்கொள்ளல் மாதிரியாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மனித ஹெபடோமா செல் வரிசையாகும். இங்கே, உறை-உலர்த்தல் மற்றும் தெளிப்பு-உலர்த்தல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி நீர் நீக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் (NPs) செல் உட்கொள்ளலை மதிப்பிடுவதற்கு ஹெப்ஜி2 செல்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. 25 μg/mL செறிவில் உள்ள இலவச FITC இன்சுலின், புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட FITC இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் சம இன்சுலின் செறிவுகளில் உள்ள நீர் நீக்கப்பட்ட FITC இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள் ஆகியவற்றுடன் பல மணிநேர அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு, ஃப்ளோ சைட்டோமெட்ரி மற்றும் பார்வை ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி கான்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் மூலம் செல் உட்கொள்ளல் அளவிடப்பட்டது. அளவுசார் நுண்ணோக்கி (CLSM) அவதானிப்புகளும் மேற்கொள்ளப்பட்டன. மேனிட்டால் இல்லாத உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் நீர் நீக்கத்தின் போது அழிக்கப்பட்டதால், இந்த சோதனையில் அவை மதிப்பீடு செய்யப்படவில்லை. புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள், மேனிட்டாலுடன் கூடிய உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் மேனிட்டாலுடன் மற்றும் மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளிப்பு-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் (படம் 6a) ஆகியவற்றின் செல் உள் ஒளிர்வுத் தீவிரங்கள் 4.3 ஆக இருந்தன. தனித்த FITC-இன்சுலின் குழுவை விட முறையே 2.6, 2.4, மற்றும் 4.1 மடங்கு அதிகமாக இருந்தது (படம் 6b). இந்த முடிவுகள், இந்த ஆய்வில் உருவாக்கப்பட்ட இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்களின் சிறிய அளவின் காரணமாக, உறைக்குள் இடப்பட்ட இன்சுலின் தனித்த இன்சுலினை விட செல் உறிஞ்சுதலில் அதிக ஆற்றல் வாய்ந்தது என்று சுட்டிக்காட்டுகின்றன.
புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் நீர் நீக்கப்பட்ட நானோ துகள்களுடன் 4 மணிநேர அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு ஹெப்ஜி2 செல்களின் உட்கொள்ளல்: (அ) ஹெப்ஜி2 செல்களால் FITC-இன்சுலின் உட்கொள்ளலின் பரவல். (ஆ) ஃப்ளோ சைட்டோமெட்ரி மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட ஒளிர்தல் செறிவுகளின் வடிவியல் சராசரி (n = 3), *கட்டற்ற இன்சுலினுடன் ஒப்பிடும்போது P < 0.05.
அதேபோல், புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட FITC-இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் FITC-இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட, தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் (மானிட்டால் இல்லாத) FITC ஒளிர்தல் செறிவுகள் மற்ற மாதிரிகளை விட மிகவும் வலுவாக இருந்ததை CLSM படங்கள் காட்டின (படம் 6a). மேலும், மானிட்டால் சேர்க்கப்பட்டதால், கரைசலின் அதிக பாகுத்தன்மை செல் உறிஞ்சுதலுக்கான எதிர்ப்பை அதிகரித்து, இன்சுலின் பெருக்கத்தைக் குறைத்தது. இந்த முடிவுகள், மானிட்டால் இல்லாத, தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மீண்டும் கரைக்கப்பட்ட பிறகு உறைநிலையில் உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களை விட சிறியதாக இருந்ததால், அவை மிக உயர்ந்த செல் உறிஞ்சும் திறனைக் காட்டின என்பதைக் காட்டுகின்றன.
சிட்டோசான் (சராசரி மூலக்கூறு எடை 100 KDa, 75–85% டீஅசிடைலேட்டட்) சிக்மா-ஆல்ட்ரிச் (ஓக்வில், ஒன்டாரியோ, கனடா) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டது. சோடியம் ட்ரைபாலிபாஸ்பேட் (TPP) VWR (ராட்னர், பென்சில்வேனியா, அமெரிக்கா) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டது. இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்பட்ட மறுசேர்க்கை மனித இன்சுலின் ஃபிஷர் சயின்டிஃபிக் (வால்டம், MA, அமெரிக்கா) நிறுவனத்திடமிருந்து பெறப்பட்டது. ஃபுளோரசெய்ன் ஐசோதியோசயனேட் (FITC) குறியிடப்பட்ட மனித இன்சுலின் மற்றும் 4′,6-டயமிடினோ-2-ஃபினைல்இண்டோல் டைஹைட்ரோகுளோரைடு (DAPI) ஆகியவை சிக்மா-ஆல்ட்ரிச் (ஓக்வில், ஒன்டாரியோ, கனடா) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டன. ஹெப்ஜி2 செல் வரிசை ATCC (மனாசாஸ், வர்ஜீனியா, அமெரிக்கா) நிறுவனத்திடமிருந்து பெறப்பட்டது. மற்ற அனைத்து வினைப்பொருட்களும் பகுப்பாய்வு அல்லது குரோமடோகிராஃபிக் தரத்தில் இருந்தன.
0.1% அசிட்டிக் அமிலம் கொண்ட இரட்டை வடிகட்டிய நீரில் (DD நீர்) CS-ஐக் கரைத்து 1 mg/ml CS கரைசலைத் தயாரிக்கவும். TPP மற்றும் இன்சுலின் ஆகியவற்றை முறையே DD நீர் மற்றும் 0.1% அசிட்டிக் அமிலத்தில் கரைத்து 1 mg/ml கரைசல்களைத் தயாரிக்கவும். பாலிட்ரான் PCU-2-110 அதிவேக ஹோமோஜெனைசர் (பிரிங்க்மேன் இண்டஸ்ட்ரீஸ், வெஸ்ட்பரி, நியூயார்க், அமெரிக்கா) கொண்டு முன்-எமல்ஷன் தயாரிக்கப்பட்டது. தயாரிப்பு செயல்முறை பின்வருமாறு: முதலில், 2ml TPP கரைசல் 4ml இன்சுலின் கரைசலுடன் சேர்க்கப்பட்டு, அந்தக் கலவை 30 நிமிடங்கள் கிளறப்பட்டு முழுமையாகக் கலக்கப்படுகிறது. பின்னர், கலக்கப்பட்ட கரைசல், அதிவேகக் கலக்கலின் (10,000 rpm) கீழ் ஒரு சிரிஞ்ச் மூலம் CS கரைசலில் துளித்துளியாகச் சேர்க்கப்பட்டது. அந்தக் கலவைகள் 30 நிமிடங்களுக்கு ஒரு பனிக்கட்டுக் குளியலில் அதிவேகக் கலக்கலின் (15,000 rpm) கீழ் வைக்கப்பட்டு, குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களைப் பெறுவதற்காக ஒரு குறிப்பிட்ட pH அளவிற்கு சரிசெய்யப்பட்டன. இன்சுலினை மேலும் ஒருபடித்தாக்கி அதன் துகள் அளவைக் குறைக்க. நானோ துகள்கள், புரோப்-வகை சோனிகேட்டரைப் (UP 200ST, Hielscher Ultrasonics, Teltow, Germany) பயன்படுத்தி, பனிக்கட்டுக் குளியலில் மேலும் 30 நிமிடங்கள் சோனிகேட் செய்யப்பட்டன.
இன்சுலின் நானோ துகள்கள் (NPs) 25°C வெப்பநிலையில் DD நீரில் நீர்த்துப்போகச் செய்யப்பட்டு, Litesizer 500 (Anton Paar, Graz, Austria) கருவியைப் பயன்படுத்தி டைனமிக் லைட் ஸ்கேட்டரிங் (DLS) அளவீடுகள் மூலம் Z-சராசரி விட்டம், பாலிடிஸ்பெர்சிட்டி இன்டெக்ஸ் (PDI) மற்றும் ஜீட்டா பொட்டன்ஷியல் ஆகியவற்றிற்காக சோதிக்கப்பட்டன. அவற்றின் உருவவியல் மற்றும் அளவுப் பரவல் ஆகியவை Hitachi H7600 டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப் (TEM) (Hitachi, Tokyo, Japan) மூலம் வகைப்படுத்தப்பட்டன, மேலும் படங்கள் பின்னர் Hitachi இமேஜிங் மென்பொருளைப் (Hitachi, Tokyo, Japan) பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன. இன்சுலின் நானோ துகள்களின் உறைப்பூச்சுத் திறன் (EE) மற்றும் ஏற்றும் திறன் (LC) ஆகியவற்றை மதிப்பிடுவதற்காக, நானோ துகள்கள் 100 kDa மூலக்கூறு எடை வரம்பு கொண்ட அல்ட்ராஃபில்ட்ரேஷன் குழாய்களில் பிப்பெட் செய்யப்பட்டு, 30 நிமிடங்களுக்கு 500 xg வேகத்தில் மையவிலக்கு செய்யப்பட்டன. வடிகட்டியில் உள்ள உறைப்பூச்சு செய்யப்படாத இன்சுலின், Agilent 1100 சீரிஸ் HPLC அமைப்பைப் (Agilent, Santa Clara, California, USA) பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டது. பம்ப், ஆட்டோசாம்பிளர், காலம் ஹீட்டர் மற்றும் DAD டிடெக்டர். இன்சுலின் ஒரு C18 காலம் (Zorbax, 3.5 μm, 4.6 mm × 150 mm, Agilent, USA) மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டு 214 nm-ல் கண்டறியப்பட்டது. மொபைல் ஃபேஸ் அசிட்டோநைட்ரைல் மற்றும் நீர், 0.1% TFA, 10/90 முதல் 100/0 வரையிலான கிரேடியன்ட் விகிதங்கள் மற்றும் 10 நிமிடங்களுக்கு இயக்கப்பட்டது. மொபைல் ஃபேஸ் 1.0 ml/min என்ற பாய்வு விகிதத்தில் பம்ப் செய்யப்பட்டது. காலம் வெப்பநிலை 20 °C ஆக அமைக்கப்பட்டது. சமன்பாடுகள் (1) மற்றும் சமன்பாடு (2) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி EE மற்றும் LC-யின் சதவீதங்களைக் கணக்கிடுங்கள்.
இன்சுலின் நானோ துகள்களை (NP) மேம்படுத்துவதற்காக, 2.0 முதல் 4.0 வரையிலான பல்வேறு CS/இன்சுலின் விகிதங்கள் சோதிக்கப்பட்டன. தயாரிப்பின் போது வெவ்வேறு அளவுகளில் CS கரைசல் சேர்க்கப்பட்டது, அதே சமயம் இன்சுலின்/TPP கலவை நிலையாக வைக்கப்பட்டது. அனைத்து கரைசல்களையும் (இன்சுலின், TPP மற்றும் CS) சேர்த்த பிறகு, கலவையின் pH-ஐ கவனமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், 4.0 முதல் 6.5 வரையிலான pH வரம்பில் இன்சுலின் நானோ துகள்கள் தயாரிக்கப்பட்டன. இன்சுலின் நானோ துகள்களின் உருவாக்கத்தை மேம்படுத்துவதற்காக, வெவ்வேறு pH மதிப்புகள் மற்றும் CS/இன்சுலின் நிறை விகிதங்களில் இன்சுலின் நானோ துகள்களின் ஆற்றல் திறன் (EE) மற்றும் துகள் அளவு ஆகியவை மதிப்பிடப்பட்டன.
உகந்த இன்சுலின் நானோ துகள்கள் அலுமினியக் கொள்கலனில் வைக்கப்பட்டு, டேப்பால் இறுக்கப்பட்ட திசுத் தாளால் மூடப்பட்டன. அதைத் தொடர்ந்து, திருகப்பட்ட கொள்கலன்கள், தட்டு உலர்த்தி பொருத்தப்பட்ட லேப்கான்கோ ஃப்ரீசோன் உறைநிலை உலர்த்தியில் (லேப்கான்கோ, கேன்சஸ் சிட்டி, MO, USA) வைக்கப்பட்டன. உலர்ந்த இன்சுலின் நானோ துகள்களைப் பெறுவதற்காக, 24 மணி நேரத்தில் முதல் 2 மணி நேரத்திற்கு வெப்பநிலை மற்றும் வெற்றிட அழுத்தம் -10 °C, 0.350 டோர் ஆகவும், மீதமுள்ள 22 மணி நேரத்திற்கு 0 °C மற்றும் 0.120 டோர் ஆகவும் அமைக்கப்பட்டது.
உறையிடப்பட்ட இன்சுலினை உற்பத்தி செய்ய, புச்சி மினி ஸ்ப்ரே டிரையர் B-290 (BÜCHI, Flawil, Switzerland) பயன்படுத்தப்பட்டது. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உலர்த்தும் அளவுருக்கள்: வெப்பநிலை 100 °C, உள்ளீட்டு ஓட்டம் 3 லி/நிமிடம், மற்றும் வாயு ஓட்டம் 4 லி/நிமிடம்.
நீரிழப்புக்கு முன்னும் பின்னும் உள்ள இன்சுலின் நானோ துகள்கள் FTIR-ATR நிறமாலையியல் மூலம் பண்புப்படுத்தப்பட்டன. நீரிழப்பு செய்யப்பட்ட நானோ துகள்கள், அத்துடன் தனி இன்சுலின் மற்றும் கைட்டோசான் ஆகியவை, ஒரு பொதுவான ATR மாதிரி எடுக்கும் துணைக்கருவியுடன் (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) பொருத்தப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரம் 100 FTIR நிறமாலைமானியைப் (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) பயன்படுத்திப் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன. 4000-600 cm² அதிர்வெண் வரம்பில், 4 cm² பிரிதிறனில் 16 ஸ்கேன்களிலிருந்து சிக்னல் சராசரிகள் பெறப்பட்டன.
உறைநிலை உலர்த்தப்பட்ட மற்றும் தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் உருவவியல், ஹீலியோஸ் நானோலேப் 650 குவிய அயன் கற்றை வருடல் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (FIB-SEM) (FEI, ஹில்ஸ்போரோ, ஒரேகான், அமெரிக்கா) மூலம் எடுக்கப்பட்ட SEM படங்களைக் கொண்டு மதிப்பிடப்பட்டது. பயன்படுத்தப்பட்ட முக்கிய அளவுருக்கள் மின்னழுத்தம் 5 keV மற்றும் மின்னோட்டம் 30 mA ஆகும்.
நீரகற்றப்பட்ட அனைத்து இன்சுலின் நானோ துகள்களும் dd நீரில் மீண்டும் கரைக்கப்பட்டன. நீரகற்றலுக்குப் பிறகு அவற்றின் தரத்தை மதிப்பிடுவதற்காக, முன்னர் குறிப்பிட்ட அதே முறையைப் பயன்படுத்தி துகள் அளவு, PDI, EE மற்றும் LC ஆகியவை மீண்டும் சோதிக்கப்பட்டன. நீண்ட கால சேமிப்பிற்குப் பிறகு நானோ துகள்களின் பண்புகளைச் சோதிப்பதன் மூலம் அன்ஹைட்ரோஇன்சுலின் நானோ துகள்களின் நிலைத்தன்மையும் அளவிடப்பட்டது. இந்த ஆய்வில், நீரகற்றலுக்குப் பிறகு அனைத்து நானோ துகள்களும் மூன்று மாதங்களுக்கு குளிர்சாதனப் பெட்டியில் சேமிக்கப்பட்டன. மூன்று மாத சேமிப்பிற்குப் பிறகு, நானோ துகள்கள் உருவவியல் துகள் அளவு, PDI, EE மற்றும் LC ஆகியவற்றிற்காக சோதிக்கப்பட்டன.
நீரிழப்புக்குப் பிறகு நானோ துகள்களைப் பாதுகாப்பதில் இன்சுலினின் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்காக, 5 மிலி மறுசீரமைக்கப்பட்ட நானோ துகள்களை, 45 மிலி அளவுள்ள உருவகப்படுத்தப்பட்ட இரைப்பைத் திரவம் (pH 1.2, 1% பெப்சின் கொண்டது), குடல் திரவம் (pH 6.8, 1% டிரிப்சின் கொண்டது) அல்லது கைமோடிரிப்சின் கரைசல் (100 கி/மிலி, பாஸ்பேட் இடையகத்தில், pH 7.8) ஆகியவற்றில் கரைக்கவும். அவை 37°C வெப்பநிலையில், நிமிடத்திற்கு 100 சுழற்சிகள் (rpm) என்ற கலக்குதல் வேகத்துடன் அடைகாக்கப்பட்டன. வெவ்வேறு நேரங்களில் கரைசலில் இருந்து 500 μL சேகரிக்கப்பட்டு, இன்சுலின் செறிவு HPLC மூலம் கண்டறியப்பட்டது.
புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்டு, நீர் நீக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் இன் விட்ரோ வெளியீட்டுப் பண்பு, டயாலிசிஸ் பை முறை மூலம் சோதிக்கப்பட்டது (மூலக்கூறு எடை வரம்பு 100 kDa, ஸ்பெக்ட்ரா போர் இன்க்.). புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்டு, மீண்டும் உருவாக்கப்பட்ட உலர்ந்த நானோ துகள்கள், முறையே வயிறு, முன்சிறுகுடல் மற்றும் மேல் சிறுகுடலின் pH சூழலை உருவகப்படுத்த, pH 2.5, pH 6.6 மற்றும் pH 7.0 (0.1 M பாஸ்பேட்-தாங்கப்பட்ட உப்புநீர், PBS) கொண்ட திரவங்களில் டயாலிசிஸ் செய்யப்பட்டன. அனைத்து மாதிரிகளும் 37 °C வெப்பநிலையில், நிமிடத்திற்கு 200 சுழற்சிகள் (rpm) என்ற வேகத்தில் தொடர்ச்சியாக அசைக்கப்பட்டு அடைகாக்கப்பட்டன. 5 மிலி டயாலிசிஸ் பைக்கு வெளியே உள்ள திரவத்தை 0.5, 1, 2, 3, 4 மற்றும் 6 மணி நேரங்களில் உறிஞ்சி, உடனடியாக புதிய டயாலிசேட் திரவத்தைக் கொண்டு அதன் கொள்ளளவை நிரப்பவும். திரவத்தில் உள்ள இன்சுலின் கலப்படம் HPLC மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது, மேலும் நானோ துகள்களில் உள்ள மொத்த இன்சுலினுக்கும், வெளியிடப்பட்ட தனி இன்சுலினுக்கும் உள்ள விகிதத்திலிருந்து, நானோ துகள்களிலிருந்து இன்சுலின் வெளியீட்டின் வீதம் கணக்கிடப்பட்டது. (சமன்பாடு 3).
மனித ஹெபடோசெல்லுலார் கார்சினோமா செல் வரிசையான ஹெப்ஜி2 (HepG2) செல்கள், 10% கரு மாட்டு சீரம், 100 IU/mL பென்சிலின் மற்றும் 100 μg/mL ஸ்ட்ரெப்டோமைசின்29 ஆகியவற்றைக் கொண்ட டல்பெக்கோவின் மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஈகிள்ஸ் மீடியம் (DMEM) பயன்படுத்தி 60 மிமீ விட்டம் கொண்ட தட்டுகளில் வளர்க்கப்பட்டன. வளர்ப்புகள் 37°C, 95% ஒப்பு ஈரப்பதம் மற்றும் 5% CO2 ஆகியவற்றில் பராமரிக்கப்பட்டன. உட்கொள்ளல் சோதனைகளுக்காக, ஹெப்ஜி2 செல்கள் 1 × 10⁵ செல்கள்/மிலி என்ற அடர்த்தியில் 8-குழி நுன்க் லேப்-டெக் சேம்பர் ஸ்லைடு அமைப்பில் (தெர்மோ ஃபிஷர், NY, USA) விதைக்கப்பட்டன. செல்நச்சுத்தன்மை சோதனைகளுக்காக, அவை 5 × 10⁴ செல்கள்/மிலி என்ற அடர்த்தியில் 96-குழி தட்டுகளில் (கார்னிங், NY, USA) விதைக்கப்பட்டன.
புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்டு, நீர் நீக்கப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்களின் செல் நச்சுத்தன்மையை மதிப்பிடுவதற்கு MTT சோதனை பயன்படுத்தப்பட்டது. ஹெப்ஜி2 செல்கள் 96-குழித் தட்டுகளில் 5 × 10⁴ செல்கள்/மி.லி அடர்த்தியில் விதைக்கப்பட்டு, சோதனைக்கு முன்னர் 7 நாட்கள் வளர்க்கப்பட்டன. இன்சுலின் நானோ துகள்கள் வளர்ப்பு ஊடகத்தில் பல்வேறு செறிவுகளுக்கு (50 முதல் 500 μg/மி.லி) நீர்த்தப்பட்டு, பின்னர் செல்களுக்கு வழங்கப்பட்டன. 24 மணிநேர அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு, செல்கள் PBS கொண்டு 3 முறை கழுவப்பட்டு, மேலும் 4 மணிநேரத்திற்கு 0.5 மி.கி/மி.லி MTT கொண்ட ஊடகத்துடன் அடைகாக்கப்பட்டன. டெக்கான் இன்ஃபினைட் M200 புரோ ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமீட்டர் பிளேட் ரீடரைப் (டெக்கான், மேன்னெடார்ஃப், சுவிட்சர்லாந்து) பயன்படுத்தி, 570 nm-ல் மஞ்சள் டெட்ராசோலியம் MTT-ஐ ஊதா ஃபார்மசானாக நொதியால் ஒடுக்குவதை அளவிடுவதன் மூலம் செல் நச்சுத்தன்மை மதிப்பிடப்பட்டது.
நானோ துகள்களின் (NPs) செல் உட்கொள்ளும் திறன், கான்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் மைக்ரோஸ்கோபி மற்றும் ஃப்ளோ சைட்டோமெட்ரி பகுப்பாய்வு மூலம் சோதிக்கப்பட்டது. Nunc Lab-Tek சேம்பர் ஸ்லைடு அமைப்பின் ஒவ்வொரு கிணறும், தனி FITC-இன்சுலின், FITC-இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள், மற்றும் அதே செறிவில் 25 μg/mL அளவில் கரைக்கப்பட்ட FITC-இன்சுலின் நானோ துகள்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்டு செயல்படுத்தப்பட்டு, 4 மணி நேரம் அடைகாக்கப்பட்டது. செல்கள் PBS கொண்டு 3 முறை கழுவப்பட்டு, 4% பாராஃபார்மால்டிஹைடு கொண்டு நிலைப்படுத்தப்பட்டன. உட்கருக்கள் 4′,6-டயமிடினோ-2-ஃபினைல்இண்டோல் (DAPI) கொண்டு சாயமிடப்பட்டன. இன்சுலின் இருப்பிடம், ஒலிம்பஸ் FV1000 லேசர் ஸ்கேனிங்/டூ-போட்டான் கான்ஃபோகல் மைக்ரோஸ்கோப் (ஒலிம்பஸ், ஷின்ஜுகு நகரம், டோக்கியோ, ஜப்பான்) பயன்படுத்தி உற்றுநோக்கப்பட்டது. ஃப்ளோ சைட்டோமெட்ரி பகுப்பாய்விற்காக, 10 μg/mL தனி FITC-இன்சுலின், FITC-இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட நானோ துகள்கள், மற்றும் கரைக்கப்பட்ட நானோ துகள்கள் ஆகியவை ஒரே செறிவில் பயன்படுத்தப்பட்டன. ஹெப்ஜி2 செல்கள் பதியப்பட்ட 96-குழித் தட்டுகளில், நீரிழக்கப்பட்ட FITC-இன்சுலின் நானோ துகள்கள் சேர்க்கப்பட்டு 4 மணி நேரம் அடைகாக்கப்பட்டன. 4 மணி நேர அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு, செல்கள் அகற்றப்பட்டு FBS கொண்டு 3 முறை கழுவப்பட்டன. ஒவ்வொரு மாதிரியிலிருந்தும் 5 × 10⁴ செல்கள், ஒரு BD LSR II ஃப்ளோ சைட்டோமீட்டர் (BD, ஃபிராங்க்ளின் லேக்ஸ், நியூ ஜெர்சி, அமெரிக்கா) மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.
அனைத்து மதிப்புகளும் சராசரி ± திட்ட விலக்கமாகக் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன. அனைத்துக் குழுக்களுக்கும் இடையேயான ஒப்பீடுகள், IBM SPSS Statistics 26 for Mac (IBM, Endicott, New York, USA) மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி ஒருவழி ANOVA அல்லது t-சோதனை மூலம் மதிப்பிடப்பட்டன, மேலும் p < 0.05 என்பது புள்ளிவிவரப்படி குறிப்பிடத்தக்கதாகக் கருதப்பட்டது.
இந்த ஆய்வு, பருமனூட்டிகள் அல்லது குளிர்பாதுகாப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தும் வழக்கமான உறை-உலர்த்தும் முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சிறந்த மறுசீரமைப்பு மற்றும் அதிக சுமை தாங்கும் திறனுடன், குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட கைட்டோசான்/TPP/இன்சுலின் நானோ துகள்களை நீர் நீக்கம் செய்வதில் தெளிப்பு உலர்த்தலின் நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் திறனை நிரூபிக்கிறது. உகந்த இன்சுலின் நானோ துகள்கள் சராசரியாக 318 நானோமீட்டர் துகள் அளவையும், 99.4% உறைப்பூச்சுத் திறனையும் அளித்தன. நீர் நீக்கத்திற்குப் பிறகான SEM மற்றும் FTIR முடிவுகள், மானிட்டாலுடன் மற்றும் மானிட்டால் இல்லாமல் தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மற்றும் மானிட்டாலுடன் உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்களில் மட்டுமே கோள அமைப்பு பராமரிக்கப்பட்டது என்பதைக் காட்டின, ஆனால் மானிட்டால் இல்லாத உறை-உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் நீர் நீக்கத்தின் போது சிதைந்தன. மறுசீரமைப்புத் திறன் சோதனையில், மானிட்டால் இல்லாமல் தெளிப்பு உலர்த்தப்பட்ட இன்சுலின் நானோ துகள்கள் மறுசீரமைப்பின் போது மிகச்சிறிய சராசரி துகள் அளவையும் அதிகபட்ச சுமை தாங்கும் திறனையும் காட்டின. இந்த நீர் நீக்கம் செய்யப்பட்ட அனைத்து நானோ துகள்களின் வெளியீட்டுப் பண்புகளும், அவை pH = 2.5 மற்றும் pH = 7 கரைசல்களில் விரைவாக வெளியிடப்பட்டதையும், pH = 6.5 கரைசலில் மிகவும் நிலையானதாக இருந்ததையும் காட்டின. மற்ற மறுகரைக்கப்பட்டவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது நீரற்ற நானோ துகள்களில், மேனிட்டால் இல்லாமல் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள் மிக விரைவான வெளியீட்டைக் காட்டின. இந்த முடிவு, செல் உட்கொள்ளல் சோதனையில் காணப்பட்டவற்றுடன் ஒத்துப்போகிறது, ஏனெனில் மேனிட்டால் இல்லாத நிலையில் தெளித்து உலர்த்தப்பட்ட நானோ துகள்கள், புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட நானோ துகள்களின் செல் உட்கொள்ளல் திறனை ஏறக்குறைய முழுமையாகத் தக்கவைத்துக் கொண்டன. மேனிட்டால் இல்லாத தெளித்து உலர்த்தல் மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட உலர்ந்த இன்சுலின் நானோ துகள்கள், வாய்வழி மாத்திரைகள் அல்லது உயிரி ஒட்டுபடலங்கள் போன்ற பிற நீரற்ற மருந்து வடிவங்களாக மேலும் செயலாக்கப்படுவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை என்பதை இந்த முடிவுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன.
அறிவுசார் சொத்துரிமைச் சிக்கல்கள் காரணமாக, தற்போதைய ஆய்வின்போது உருவாக்கப்பட்ட மற்றும்/அல்லது பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட தரவுத்தொகுப்புகள் பொதுவில் கிடைக்காது; ஆனால், தகுந்த கோரிக்கையின் பேரில் அந்தந்த ஆசிரியர்களிடமிருந்து அவற்றைப் பெற்றுக்கொள்ளலாம்.
ககன், ஏ. வகை 2 நீரிழிவு நோய்: சமூக மற்றும் அறிவியல் தோற்றங்கள், மருத்துவச் சிக்கல்கள், மற்றும் நோயாளிகளுக்கும் மற்றவர்களுக்கும் ஏற்படும் தாக்கங்கள். (மெக்ஃபார்லேன், 2009).
சிங், ஏபி, குவோ, ஒய்., சிங், ஏ., ஷி, டபிள்யூ. & ஜியாங், பி. இன்சுலின் உறைப்பூச்சின் வளர்ச்சி: வாய்வழி நிர்வாகம் இப்போது சாத்தியமா? ஜே. பார்மசி.பயோ-பார்மசி.ரிசர்வாயர்.1, 74–92 (2019).
வோங், சி.ஒய்., அல்-சலாமி, எச். & தாஸ், சி.ஆர். நீரிழிவு நோய்க்கான சிகிச்சையில் வாய்வழி இன்சுலின் ஏற்றப்பட்ட லிப்போசோம் விநியோக அமைப்புகளில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள். விளக்கம். ஜே. பார்மசி. 549, 201–217 (2018).