title: Einfluss von Blutzellen auf die Wechselwirkung zwischen Mikropartikeln und Endothelien unter Flussbedingungen
Creators: name: Mizerovsky, Nina Sophie
Publisher: name: :none
Year: 2015

description: Um Arzneistoffe über die Blutbahn zum Zielgewebe transportieren zu können, eignet sich das bioabbaubare Poly(DL-lactid-co-glycolid) (PLGA) als Arzneistoffträger. Da das Weizenlektin (WGA), verglichen mit anderen pflanzlichen Lektinen, die höchste Bindungsrate an Zellmembranen von Endothelzellen aus der Nabelschnurvene (Human umbilical vein endothelial cell, HUVEC) aufweist, insbesondere nach der Induktion einer Entzündung, [9] könnten WGA-modifizierte PLGA-Mikropartikel als Arzneistoffträger für die parenterale Verabreichung eines Arzneistoffes geeignet sein. Dabei spielt die Verträglichkeit aller Komponenten mit den Blutzellen eine entscheidende Rolle. Da aber vorangegangene Studien [18] ergaben, dass WGA zur Agglutination von menschlichen und tierischen Erythrozyten führt, sollte dies im Detail untersucht werden. In der vorliegenden Arbeit wurde in-vitro die Agglutination von WGA mit Blutzellen sowohl mittels Durchflusscytometrie als auch durch die Auswertung mikroskopischer Bilder untersucht und ergab eine parenteral verträgliche Konzentration von 0,15 mg WGA/ml. Ab und unterhalb dieser Konzentration konnten keine Unterschiede im Agglutinationsverhalten im Vergleich mit der Kontrollgruppe beobachtet werden. Die Untersuchung wurde mit Blutzellen der Blutgruppen A, B und 0 durchgeführt. Zusätzlich wurden PLGA-Mikropartikel hergestellt und deren Oberfläche mit Polyethylenimin (PEI) modifiziert, um die Oberfläche der Mikropartikel in den positiven Bereich zu invertieren und damit eine elektrostatische Wechselwirkung zwischen Arzneistoffträger und der negativ geladenen Zelloberfläche zu ermöglichen. Um diese Wechselwirkung möglichst nahe den in-vivo Bedingungen analysieren zu können, wurde ein in-vitro Modell für Blutgefäße weiterentwickelt, sodass nun ein Puffersystem zur Verfügung steht, das sowohl die Viabilität der Blutzellen als auch der Endothelzellen gewährleistet. Sogar unter Flussbedingungen konnte in diesem in-vitro Modell in Gegenwart von Blutzellen gezeigt werden, dass PEI als unspezifischer Targeter für Formulierungen hohes Potential besitzt.
description: In order to shuttle drugs from the bloodstream to target tissue, the biocompatible and biodegradable polymer Poly(DL-lactide-co-glycolide) is well established as a drug carrier system. Studies aimed to enhance the interaction with endothelial cells revealed that the binding rate of wheat germ agglutinin (WGA) to human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) is extraordinarily high compared to other plant lectins especially after inflammation [9]. Considering the benefits of WGA for grafting drug carriers for parenteral administration at the one hand, but considering reported haemaggluting effects of WGA at the other hand, an aim of this work was to find the dose of WGA for blood cell agglutination. By means of flow cytometry and analysis of microscopic images of agglutination of blood cells by WGA, the parenterally tolerable dose of WGA is 0,15 mg/ml analyzing blood cells of the blood groups A, B and 0. Additionally, the surface of negatively charged PLGA microparticles has been converted to a positive one by surface modification with PEI to allow for an electrostatic interaction between the drug carrier and the negatively charged cell membrane of endothelial cells. In an effort to approach in-vivo conditions, a buffer system has been established for a microfluidic in-vitro model of blood vessels which guarantees viability of both, the blood cells and the endothelial cells. Even under flow conditions in presence of blood cells a strong interaction between PEI-grafted microparticles and endothelial cells was observed. Thus, PEI might be a useful non-specific bioadhesive targeter for improved parenteral drug delivery.