New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines
The complex properties of nanoparticles that differ from conventional molecular drug necessitate the need for better in vitro cell culture model to study their absorption behavior. Standard models like Caco-2 seems to be inadequate because it consists of only one intestinal epithelium monolayer, ign...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Μορφή: | Thesis |
Γλώσσα: | English |
Έκδοση: |
2020
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13590 |
id |
nemertes-10889-13590 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
nemertes-10889-135902022-09-05T20:43:03Z New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines Kaeokhamloed, Norraseth Κλεπετσάνης, Παύλος Κλεπετσάνης, Παύλος Audrieux, Karine Roques, Caroline Intestinal absorption model Lipid nanocapsules Vascular endothelium cell line HMEC-1 Εντερικό πρότυπο απορρόφησης Λιπιδικές νανοκάψουλες Κυτταρική σειρά αγγειακού ενδοθηλίου HMEC-1 The complex properties of nanoparticles that differ from conventional molecular drug necessitate the need for better in vitro cell culture model to study their absorption behavior. Standard models like Caco-2 seems to be inadequate because it consists of only one intestinal epithelium monolayer, ignoring the presences of vascular endothelium which is the part of complex multilayered barrier system. [1,2] The aim of this project is to develop new in vitro intestinal absorption model for nanomedicines which includes the vascular endothelium to better mimic actual structure of intestinal barriers, and then investigating the absorption of lipid nanocapsule (LNCs) which has the unique ability to absorb through the intestinal epithelial membrane.[3] Caco-2 cell lines were cultured on a collagen coated Transwell® insert (12 mm, polycarbonate, 0.4 μm pore size). After 18 days, vascular endothelium cell line HMEC-1 was cocultured for another 4 days on the lower side of the membrane filter to make a contact coculture system. The morphology was characterized by Transmission electron microscopy (TEM). Formation of cell junctions were monitored by transepithelial/endothelial resistance (TEER) and immunoassay of ZO-1 and β-catenin (cell junction proteins). The apparent permeability (Papp) of 6 drugs (metoprolol, propranolol, chlorpromazine, naproxen, atenolol and furosemide) according to the biopharmaceutics classification system (BCS) were investigated. Tricaprylin-based lipid nanocapsules (LNCs) were developed with different sizes (60 nm and 90 nm) and their Papp were also examined using Föster resonance energy transfer (FRET) technology. Οι πολύπλοκες ιδιότητες των νανοσωματιδίων που διαφέρουν από τα συμβατικά μοριακά φάρμακα απαιτούν καλύτερα in-vitro μοντέλα κυττάρων (σε καλλιέργεια) για να μελετηθεί η απορροφησή τους, in vitro. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός νέου in-vitro εντερικού μοντέλου απορρόφησης για νανοφάρμακα, που να περιλαμβάνει το αγγειακό ενδοθήλιο, προκειμένου να μιμηθεί καλύτερα την πραγματική δομή των εντερικών φραγμών και στη συνέχεια να διερευνήσει την απορρόφηση λιπιδικών νανοκαψουλών (LNCs), τα οποία παρουσιάζουν μοναδική ικανότητα να απορροφώνται μέσω του εντερικού επιθηλίου. Οι κυτταρικές σειρές Caco-2 καλλιεργήθηκαν σε ένα Transwell®ένθετο φίλτρο (12 mm, πολυανθρακικό, μέγεθος πόρων 0.4 μm), επικαλυμμένο με κολλαγόνο. Μετά από 18 ημέρες, η κυτταρική σειρά αγγειακού ενδοθηλίου HMEC-1, συν-καλλιεργήθηκε για άλλες 4 ημέρες στην κάτω πλευρά του φίλτρου για να δημιουργήσει ένα σύστημα συν-καλλιέργειας επαφής. Η μορφολογία χαρακτηρίστηκε από ηλεκτρονική μικροσκοπία διαπέρασης (TEM). Ο σχηματισμός διασυνδέσεων μεταξύ των κυττάρων παρακολουθήθηκε με μέτρηση της διαμεμβρανικής αντίστασης (επιθηλίου/ενδοθηλίου) (TEER), καθώς και με ανοσοδοκιμασία για προσδιορισμό των ΖΟ-1 και β-κατενίνης (πρωτεΐνες που συμμετέχουν στις διασυνδέσεις κυττάρων). Μετρήθηκε η φαινόμενη διαπερατότητα (Papp) 6 φαρμάκων (μετοπρολόλη, προπρανολόλη, χλωροπρομαζίνη, ναπροξένη, ατενολόλη και φουροσεμίδη) και βρέθηκε να είναι σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης βιοφαρμακευτικών προϊόντων (BCS). Αναπτύχθηκαν νανοκάψουλες λιπιδίων με βάση την τρικαπρυλίνη (LNCs) σε διαφορετικά μεγέθη (60 nm και 90 nm) και η Papp τους εξετάστηκε επίσης, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία μεταφοράς ενέργειας συντονισμού Föster (FRET). 2020-07-13T08:48:37Z 2020-07-13T08:48:37Z 2019-07-09 Thesis http://hdl.handle.net/10889/13590 en 12 application/pdf |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
English |
topic |
Intestinal absorption model Lipid nanocapsules Vascular endothelium cell line HMEC-1 Εντερικό πρότυπο απορρόφησης Λιπιδικές νανοκάψουλες Κυτταρική σειρά αγγειακού ενδοθηλίου HMEC-1 |
spellingShingle |
Intestinal absorption model Lipid nanocapsules Vascular endothelium cell line HMEC-1 Εντερικό πρότυπο απορρόφησης Λιπιδικές νανοκάψουλες Κυτταρική σειρά αγγειακού ενδοθηλίου HMEC-1 Kaeokhamloed, Norraseth New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
description |
The complex properties of nanoparticles that differ from conventional molecular drug necessitate the need for better in vitro cell culture model to study their absorption behavior. Standard models like Caco-2 seems to be inadequate because it consists of only one intestinal epithelium monolayer, ignoring the presences of vascular endothelium which is the part of complex multilayered barrier system. [1,2]
The aim of this project is to develop new in vitro intestinal absorption model for nanomedicines which includes the vascular endothelium to better mimic actual structure of intestinal barriers, and then investigating the absorption of lipid nanocapsule (LNCs) which has the unique ability to absorb through the intestinal epithelial membrane.[3]
Caco-2 cell lines were cultured on a collagen coated Transwell® insert (12 mm, polycarbonate, 0.4 μm pore size). After 18 days, vascular endothelium cell line HMEC-1 was cocultured for another 4 days on the lower side of the membrane filter to make a contact coculture system. The morphology was characterized by Transmission electron microscopy (TEM). Formation of cell junctions were monitored by transepithelial/endothelial resistance (TEER) and immunoassay of ZO-1 and β-catenin (cell junction proteins). The apparent permeability (Papp) of 6 drugs (metoprolol, propranolol, chlorpromazine, naproxen, atenolol and furosemide) according to the biopharmaceutics classification system (BCS) were investigated. Tricaprylin-based lipid nanocapsules (LNCs) were developed with different sizes (60 nm and 90 nm) and their Papp were also examined using Föster resonance energy transfer (FRET) technology. |
author2 |
Κλεπετσάνης, Παύλος |
author_facet |
Κλεπετσάνης, Παύλος Kaeokhamloed, Norraseth |
format |
Thesis |
author |
Kaeokhamloed, Norraseth |
author_sort |
Kaeokhamloed, Norraseth |
title |
New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
title_short |
New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
title_full |
New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
title_fullStr |
New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
title_full_unstemmed |
New in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
title_sort |
new in vitro models to evaluate intestinal absorption of nanomedicines |
publishDate |
2020 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/13590 |
work_keys_str_mv |
AT kaeokhamloednorraseth newinvitromodelstoevaluateintestinalabsorptionofnanomedicines |
_version_ |
1771297273310871552 |