Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Investigation of Sponge Phase Nanoparticles for Drug Delivery Purposes

Kristersdotter, Thea LU (2023) PHYM01 20231
Solid State Physics
Department of Physics
Abstract
Sponge phase nanoparticles are lipid-based particles with a porous structure, forming
pores with sizes up to 13 nm in diameter. These particles have been proposed for drug delivery by loading cargo within the pores, similar to how ionisable nanoparticles are used today. The larger pores could allow for larger cargo to be delivered to cells. Sponge phase nanoparticles, 277 ± 29 nm in diameter, were delivered to MCF7 cells via incubation and nanopore electroporation with the purpose of investigating their toxicity and fate within the cells. Both delivery methods resulted in low amounts of particles within the cells causing unreliable imaging results and difficulties determining their fate within the cells. The toxicity of the particles was... (More)
Sponge phase nanoparticles are lipid-based particles with a porous structure, forming
pores with sizes up to 13 nm in diameter. These particles have been proposed for drug delivery by loading cargo within the pores, similar to how ionisable nanoparticles are used today. The larger pores could allow for larger cargo to be delivered to cells. Sponge phase nanoparticles, 277 ± 29 nm in diameter, were delivered to MCF7 cells via incubation and nanopore electroporation with the purpose of investigating their toxicity and fate within the cells. Both delivery methods resulted in low amounts of particles within the cells causing unreliable imaging results and difficulties determining their fate within the cells. The toxicity of the particles was compared to previous studies on particles with the same mass concentration but smaller sizes, 122 ± 1 nm. In comparison to these smaller particles, the 277 ± 29 nm particles showed lower incorporation, but high toxicity after incubation. Although further investigation is needed to determine the fate of the larger particles within cells, this comparison leads us to conclude that the smaller particles have a greater potential for future drug delivery applications. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Titel: Porösa lipidnanopartiklar som läkemedelsbärare

Ingress: Porösa lipidnanopartiklar är ett lovande alternativ till de lipidnanopartiklar som används i exempelvis vaccin mot Covid-19. Med sina stora porer är förhoppningen att de ska kunna leverera större molekyler och vara ett bra alternativ för läkemedelsleverans till celler.

Porösa lipidnanopartiklar, på engelska 'sponge phase nanoparticles', är lipida nanopartiklar som är några hundra nanometer stora och består av ett komplext nätverk fullt av hålrum och porer. Förhoppningen är att i dessa hålrum transportera läkemedel eller andra partiklar för att på så sätt enklare forsla dem in i cellerna. Denna teknik används idag, bland annat, i de mRNA-vaccin som använts mot... (More)
Titel: Porösa lipidnanopartiklar som läkemedelsbärare

Ingress: Porösa lipidnanopartiklar är ett lovande alternativ till de lipidnanopartiklar som används i exempelvis vaccin mot Covid-19. Med sina stora porer är förhoppningen att de ska kunna leverera större molekyler och vara ett bra alternativ för läkemedelsleverans till celler.

Porösa lipidnanopartiklar, på engelska 'sponge phase nanoparticles', är lipida nanopartiklar som är några hundra nanometer stora och består av ett komplext nätverk fullt av hålrum och porer. Förhoppningen är att i dessa hålrum transportera läkemedel eller andra partiklar för att på så sätt enklare forsla dem in i cellerna. Denna teknik används idag, bland annat, i de mRNA-vaccin som använts mot coronaviruset. Dessa mRNA-vaccin består av enklare lipidsvärer med små hålrum där partiklar kan transporteras för att enklare kunna nå våra celler utan att först brytas ned. Men dessa, mindre, lipidnanopartiklar är ofta toxiska, bryts snabbt ned i kroppen och har ett ospecifikt upptag vilket gör dem obrukbara för många tillämpningar. De porösa nanopartiklar som vi undersökt har större porer och har därför möjligheten att leverera större partiklar till cellerna. Vår förhoppning är att porösa lipidnanopartiklar ska vara ett bra och ofarligt alternativ för läkemedelsleverans.

Vi levererade 300 nm stora nanopartiklar till odlade bröstcancerceller med två olika metoder, dels genom att tillsätta nanopartiklarna i det medium cellerna odlas i, men också genom att injicera nanopartiklarna direkt in i cellen. Detta görs genom ett membran med nanoporer som, när man lägger på en elektrisk spänning, skapar små hål i cellens membran som släpper igenom partiklar. Vi jämförde de två olika leveransmetoderna och ville se dels om nanopartiklarna var toxiska för cellerna, men även hur mycket nanopartiklar som cellerna tog upp och var de hamnade.

När resultaten jämfördes med tidigare studier på samma typ av nanopartiklar i en mindre storlek, drygt 100 nm stora, kunde man se att mängden nanopartiklar som togs upp av cellerna var större för de mindre partiklarna. Trots det större antalet partiklar per cell var de inte mer toxiska för cellerna. Detta får oss att tro att storleken på partiklarna är en viktig faktor för toxiciteten och att dessa mindre partiklar är bra kandidater för läkemedelsleverans i framtiden. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Kristersdotter, Thea LU
supervisor
organization
course
PHYM01 20231
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
9131619
date added to LUP
2023-06-30 14:51:52
date last changed
2023-06-30 14:51:52
@misc{9131619,
  abstract     = {{Sponge phase nanoparticles are lipid-based particles with a porous structure, forming
pores with sizes up to 13 nm in diameter. These particles have been proposed for drug delivery by loading cargo within the pores, similar to how ionisable nanoparticles are used today. The larger pores could allow for larger cargo to be delivered to cells. Sponge phase nanoparticles, 277 ± 29 nm in diameter, were delivered to MCF7 cells via incubation and nanopore electroporation with the purpose of investigating their toxicity and fate within the cells. Both delivery methods resulted in low amounts of particles within the cells causing unreliable imaging results and difficulties determining their fate within the cells. The toxicity of the particles was compared to previous studies on particles with the same mass concentration but smaller sizes, 122 ± 1 nm. In comparison to these smaller particles, the 277 ± 29 nm particles showed lower incorporation, but high toxicity after incubation. Although further investigation is needed to determine the fate of the larger particles within cells, this comparison leads us to conclude that the smaller particles have a greater potential for future drug delivery applications.}},
  author       = {{Kristersdotter, Thea}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Investigation of Sponge Phase Nanoparticles for Drug Delivery Purposes}},
  year         = {{2023}},
}