Herein, we describe an ultrasensitive specific biosensing system for detection of sarcosine as a potential biomarker of prostate carcinoma based on Förster resonance energy transfer (FRET). The FRET biosensor employs anti-sarcosine antibodies immobilized on paramagnetic nanoparticles surface for specific antigen binding. Successful binding of sarcosine leads to assembly of a sandwich construct composed of anti-sarcosine antibodies keeping the Förster distance (Ro) of FRET pair in required proximity. The detection is based on spectral overlap between gold-functionalized green fluorescent protein and antibodies@quantum dots bioconjugate (λex 400 nm). The saturation curve of sarcosine based on FRET efficiency (F₆₀₄/F₅₁₀ ratio) was tested within linear dynamic range from 5 to 50 nM with detection limit down to 50 pM. Assembled biosensor was then successfully employed for sarcosine quantification in prostatic cell lines (PC3, 22Rv1, PNT1A), and urinary samples of prostate adenocarcinoma patients.
- MeSH
- Dextrans chemistry ultrastructure MeSH
- Humans MeSH
- Magnetite Nanoparticles chemistry ultrastructure MeSH
- Molecular Imaging methods MeSH
- Antibodies, Monoclonal chemistry immunology MeSH
- Biomarkers, Tumor analysis MeSH
- Cell Line, Tumor MeSH
- Prostatic Neoplasms chemistry diagnosis immunology MeSH
- Nanocapsules chemistry ultrastructure MeSH
- Reproducibility of Results MeSH
- Fluorescence Resonance Energy Transfer methods MeSH
- Sarcosine analysis immunology MeSH
- Sensitivity and Specificity MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Male MeSH
- Publication type
- Journal Article MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
PLGA mikročástice pro prodloužené uvolňování modelového léčiva ibuprofenu se připravily metodou odpaření rozpouštědla z jednoduché emulze O/V, s různými rychlostmi otáček míchadla (600, 1000 rpm), různou koncentrací emulgátoru (0,1%, 1% PVA) a za použití odlišných organických rozpouštědel (dichlormethan, ethylacetát). Z dosažených výsledků je zřejmé, že zvolené formulační a procesní proměnné ovlivňovaly vlastnosti připravených PLGA mikročástic, a to jejich enkapsulační účinnost, výtěžek, morfologii, velikost částic i uvolňování léčiva. Zvýšení rychlosti otáčení míchadla v procesu odpařování rozpouštědla vedlo ke snížení enkapsulační účinnosti, výtěžku procesu i velikosti mikročástic. Uvolňování léčiva však probíhalo rychleji. Vyšší koncentrace PVA ve vnější fázi emulze měla za následek stejný vliv na sledované vlastnosti s výjimkou rychlosti uvolňování ibuprofenu. Mikročástice připravené při použití dichlormethanu se vyznačovaly vyšší sfericitou, pravidelným tvarem s hladkým povrchem, a vykazovaly tedy lepší kvalitativní vlastnosti ve srovnání s mikročásticemi připravenými při použití ethylacetátu.
PLGA microparticles for sustained release of ibuprofen as the model drug were prepared by the O/W solvent evaporation method under altering stirring speed (600, 1000 rpm), emulsifier concentration (PVA concentration 0.1%, 1%) and organic solvent selection (dichloromethane, ethyl acetate). The obtained results confirmed the effect of selected formulation and process parameters on the properties of prepared PLGA-based microparticles. An influence on encapsulation efficiency, yield, morphological properties, mean size and drug release was observed. Increased stirring speed within the solvent evaporation process resulted in a decrease of encapsulation efficiency, yield and mean size but the incorporated drug was released faster. Increased PVA concentration in the external emulsion phase brought the same results except the ibuprofen release rate. Microparticles prepared with dichloromethane as the organic solvent exhibited higher sphericity, a more regular shape with a smooth surface, and thus dichloromethane was considered to be a more suitable organic solvent in comparison with ethyl acetate for this purpose.
- MeSH
- Cell Engineering MeSH
- Technology, Pharmaceutical MeSH
- Polyglycolic Acid analogs & derivatives pharmacokinetics MeSH
- Drug Delivery Systems methods MeSH
- Humans MeSH
- Nanocapsules therapeutic use ultrastructure MeSH
- Drug Carriers chemistry MeSH
- Solvents chemistry MeSH
- In Vitro Techniques MeSH
- Dose-Response Relationship, Drug MeSH
- Structure-Activity Relationship MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
Polyvinyl alcohol nanofibers incorporating the wide spectrum antibiotic gentamicin were prepared by Nanospider™ needleless technology. A polyvinyl alcohol layer, serving as a drug reservoir, was covered from both sides by polyurethane layers of various thicknesses. The multilayered structure of the nanofibers was observed using scanning electron microscopy, the porosity was characterized by mercury porosimetry, and nitrogen adsorption/desorption measurements were used to determine specific surface areas. The stability of the gentamicin released from the electrospun layers was proved by high-performance liquid chromatography (HPLC) and inhibition of bacterial growth. Drug release was investigated using in vitro experiments with HPLC/MS quantification, while the antimicrobial efficacy was evaluated on Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative Pseudomonas aeruginosa. Both experiments proved that the released gentamicin retained its activity and showed that the retention of the drug in the nanofibers was prolonged with the increasing thickness of the covering layers.
- MeSH
- Anti-Bacterial Agents administration & dosage chemistry MeSH
- Diffusion MeSH
- Electrochemistry methods MeSH
- Gentamicins administration & dosage MeSH
- Gram-Positive Bacteria drug effects physiology MeSH
- Delayed-Action Preparations administration & dosage chemistry MeSH
- Nanocapsules chemistry ultrastructure MeSH
- Rotation MeSH
- Materials Testing MeSH
- Particle Size MeSH
- Cell Survival drug effects MeSH
- Publication type
- Journal Article MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
Mikročástice jsou předmětem intenzivního studia ve farmaceutické technologii. Důležitým parametrem při přípravě mikročástic je jejich enkapsulační účinnost. Vyšší hodnoty enkapsulační účinnosti vedou k zefektivnění výrobního procesu a následně k menší ekonomické zátěži. Cílem této studie byla příprava mikročástic metodou vnější gelace polosyntetického polymeru oxycelulosy s diklofenakem sodnou solí jako modelovým léčivem. Sledoval se vliv zvolených procesních proměnných na hodnotu enkapsulační účinnosti. Procesními proměnnými byly: teplota tvrdícího roztoku, přítomnost léčiva v tvrdícím roztoku a použití ultrazvukových vln při procesu vytvrzování. Jako optimální byla při přípravě mikročástic na bázi oxycelulosy vybrána metoda, při které se tvrdící roztok nasycený léčivem ochladil na teplotu 4 °C. Kombinace těchto parametrů vedla k nejvyšší enkapsulační účinnosti (šarže 4c – 75,24 %). Tvrzení mikročástic pomoci ultrazvukových vln se ukázalo jako nevhodné a mělo za následek snížení enkapsulační účinnosti.
Microparticles have been a subject of intensive studies in pharmaceutical technology, their encapsulation efficiency being an important parameter in the preparation of microparticles. Higher values of encapsulation efficiency result in a more effective manufacturing process and subsequently in lower economic costs. This study aimed to prepare microparticles with the use of the method of outer gelation of the semisynthetic polymer oxycellulose with diclofenac using sodium salt as the model agent and to examine the influence of selected processual variables on the value of encapsulation efficacy. Processual variables included: the temperature of the hardening solution, the presence of the active ingredient in the hardening solution and the use of ultrasound waves in the process of hardening. The method with the use of which the hardening solution saturated with the active ingredient was cooled to the temperature of 4 °C was selected as the optimal one for the preparation of microparticles on the base of oxycellulose. The combination of these parameters resulted in the highest encapsulation efficiency (batch 4c – 75.24%). Hardening of microparticles by means of ultrasound waves proved to be unsuitable and resulted in a decrease in encapsulation efficiency.
