Využití nanofluidního směšování pro přípravu liposomálních nosičů značených gadoliniem pro kontrastní zobrazování magnetickou resonancí (MRI)

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá přípravou liposomů obsahujících metalochelatační lipidy s gadoliniem pro kontrastní zobrazování magnetickou rezonancí. Liposomy byly připravovány pomocí hydratace lipidního filmu s následnou extruzí a také pomocí nové metody nanofluidního mísení na přístroji NanoAssemblr Benchtop. Technologie přípravy byla optimalizována na parametry, jako je složení lipidní kompozice, rychlost průtoku a poměr vodné a organické fáze. Byla vypracována metoda povrchové modifikace liposomů komplexy gadolinia s využitím konjugační reakce mezi lipidy nesoucími kyselinou kyanurovou a Gd-DOTA. Připravené liposomy obsahující gadolinium byly komplexně charakterizovány pomocí DLS a NTA. Morfologie liposomů byla pozorována pomocí TEM a cryo-TEM. Byly využity metody na stanovení obsahu fosfolipidů (Stewartův test) a zbytkové vody v lyofilizátech liposomů (Karl-Fischer titrace). Gadolinium v liposomálních preparátech bylo stanoveno na ICP-OES. Pomocí MR byl ověřen koncept gadoliniových liposomů, určených pro MRI zobrazování trombů. Byl vytvořen koncept popisující mechanismus tvorby liposomů metodou nanofluidního mísení, který je založen na experimentálně doložené existenci fragmentu fosfolipidové dvojvrstvy.This diploma thesis focuses on the preparation of the liposomes, containing lipids with gadolinium, which are used for a contrast magnetic resonance imaging. The liposomes were prepared by the lipid film hydration followed by an extrusion and also by a new nanofluid mixing method on the NanoAssemblr Benchtop. The preparation technology has been optimized for parameters such as the composition of lipids, the flow rate ratio and total flow rate. The method of modification of the liposomes surface by gadolinium complexes has been developed. This method is using a conjugation reaction between the lipids containing cyanuric acid and Gd-DOTA. Prepared Gd-liposomes, which contain gadolinium, were complexly defined by the characterization techniques of DLS and NTA. The morphology of liposomes was observed by TEM and cryo-TEM. Methods for the determination of phospholipid content (Stewart test) and residual water in the lyophylisates of liposomes (Karl-Fischer titration) were used. Gadolinium in liposomal preparations was determined by ICP-OES. Using MR, the concept of gadolinium liposomes was verified and designed for MRI imaging of thrombi. The concept describing the mechanism of liposomes formation based on the experimentally proven existence of a phospholipid bilayer fragment has been developed. This concept is based on the experimentally proven existence of a phospholipid bilayer fragment.