สิ่งที่เป็น
ไลโปโซมเป็นโครงสร้างตุ่มปิดซึ่งมีขนาดแตกต่างกันตั้งแต่ 20-25 นาโนเมตรถึง 2.5 ไมโครเมตร (เช่น 2500 นาโนเมตร) โครงสร้างของมัน (คล้ายกันมากกับเยื่อหุ้มเซลล์) มีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอยู่ของไขมันแอมฟิฟิลิคสองชั้นหนึ่งชั้นขึ้นไปที่คั่นแกนกลางที่ชอบน้ำที่มีวัสดุในเฟสที่เป็นน้ำ นอกจากนี้ เฟสที่เป็นน้ำยังมีอยู่นอกไลโปโซมอีกด้วย
ความสนใจในการค้นพบครั้งนี้มีสูงในทันที โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการแพทย์-เภสัช ไม่น่าแปลกใจเลยที่ไลโปโซมถูกใช้ในรูปแบบการทดลองตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970 เป็นพาหะนำยา นักวิจัยได้เรียนรู้ที่จะปรับแต่งลักษณะของไลโปโซมทีละน้อย ในลักษณะที่จะทำให้พวกมันสามารถใช้ผลการรักษาที่ต้องการได้
การวิจัยในด้านนี้เกิดขึ้นและยังคงเข้มข้นมาก ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ไลโปโซมถูกใช้เป็นระบบการนำส่งยาที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบัน
โครงสร้าง
โครงสร้างและคุณสมบัติของไลโปโซม
ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ไลโปโซมมีโครงสร้างที่มีลักษณะเด่นคือมีไขมันแอมฟิฟิลิคสองชั้นหนึ่งชั้นหรือมากกว่า โดยรายละเอียด ชั้นสองเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลฟอสโฟลิปิด: ชั้นนอกสุดมักจะวางเคียงข้างกันและเผยให้เห็นหัวขั้วของพวกมัน (ส่วนที่ชอบน้ำของโมเลกุล) ต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำที่ล้อมรอบพวกมัน; หางขั้วโลก (ไม่ชอบน้ำ) ส่วนของโมเลกุล) หันเข้าด้านในแทน โดยจะพันกับชั้นไขมันที่สองซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกระจกกับชั้นก่อนหน้า ในชั้นฟอสโฟลิปิด อันที่จริง หัวขั้วจะหันไปทางสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ในช่องของไลโปโซม
ต้องขอบคุณโครงสร้างเฉพาะนี้ ไลโปโซมสามารถยังคงถูกแช่อยู่ในวัฏภาคที่เป็นน้ำ พร้อมกันกับโฮสต์เนื้อหาที่เป็นน้ำในที่ซึ่งส่วนผสมออกฤทธิ์หรือโมเลกุลอื่นๆ สามารถกระจายตัวได้
ในเวลาเดียวกัน - ด้วยฟอสโฟลิปิดสองชั้น - ป้องกันการเข้าและออกของโมเลกุลของน้ำหรือโมเลกุลขั้ว แยกเนื้อหาของไลโปโซมได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้โดยการเข้าหรือออกของน้ำหรือตัวละลายขั้วโลก)
ไนโอโซม
ไนโอโซม (ไลโปโซมที่ไม่ใช่อิออน) เป็นไลโปโซมเฉพาะที่มีโครงสร้างแตกต่างจากไลโปโซม "คลาสสิก" อันที่จริง ในไนโอโซม ชั้นฟอสโฟลิปิดจะถูกแทนที่ด้วยไขมันแอมฟิฟิลิคสังเคราะห์ที่ไม่ใช่ไอออนิก ซึ่งมักจะเติมเข้าไปในโคเลสเตอรอล ไนโอโซมมีขนาดน้อยกว่า 200 นาโนเมตร มีความคงตัวสูงมาก และมีลักษณะเฉพาะต่างๆ ซึ่งทำให้พวกมันเหมาะมากสำหรับการใช้งานเฉพาะที่
คุณสมบัติ
ลักษณะของไลโปโซมขึ้นอยู่กับโครงสร้างทั่วไปของถุงน้ำเหล่านี้ อันที่จริงชั้นนอกมีความสัมพันธ์ที่น่าทึ่งกับเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งมีองค์ประกอบคล้ายกันในวงกว้าง (ฟอสโฟลิปิดตามธรรมชาติเช่นฟอสฟาติดิลโคลีนฟอสฟาติดิลเอทาลามีนและเอสเทอร์คอเลสเตอรอล)
ด้วยวิธีนี้ สารที่ละลายน้ำได้ซึ่งอยู่ภายในไมโครสเฟียร์ไลโปโซมสามารถลำเลียงภายในเซลล์ได้อย่างง่ายดาย
ในเวลาเดียวกัน ไลโปโซมยังสามารถรวมโมเลกุลไลโปฟิลิกที่ออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาเข้ากับฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์ด้านนอกของมันได้
นอกจากนี้ ยังสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของไลโปโซมเพื่อปรับถุงน้ำให้เข้ากับความต้องการที่หลากหลายที่สุด ดังที่ได้กล่าวไว้ ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องเข้าไปแทรกแซงโดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างประเภทต่างๆ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่จะบรรลุ ตัวอย่างเช่น ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความไม่แน่นอนของฟอสโฟลิปิด (แนวโน้มสูงที่จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน) สามารถแก้ไขได้ด้วยการเติมไฮโดรเจนบางส่วน นอกจากนี้ ของสารต้านอนุมูลอิสระ (อัลฟา-โทโคฟีรอล) หรือโดยการใช้ไลโอฟิไลเซชัน (โพรลิโพโซม) ซึ่งช่วยให้คงความคงตัวของถุงน้ำไว้ได้นานมาก
นอกจากนี้ ลิปิด ไบเลเยอร์สามารถสร้างขึ้นในลักษณะที่จะเพิ่มการจับกับเซลล์บางชนิด ตัวอย่างเช่น ผ่านทางแอนติบอดี, ลิพิดหรือคาร์โบไฮเดรต ในทำนองเดียวกัน ความสัมพันธ์ของไลโปโซมสำหรับเนื้อเยื่อที่กำหนดสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและประจุไฟฟ้า (เพิ่มสเตียริลามีนหรือฟอสฟาติดิลซีรีนเพื่อให้ได้ถุงน้ำที่มีประจุบวก ในขณะที่ไดเอทิลฟอสเฟตจะได้รับประจุลบ) ซึ่งจะเพิ่มความเข้มข้นของยาใน อวัยวะเป้าหมาย
ในที่สุด เพื่อเพิ่ม "ครึ่งชีวิตของไลโปโซม เป็นไปได้ที่จะปรับเปลี่ยนพื้นผิวของพวกมันโดยผสานโมเลกุลโพลิเอทิลีนไกลคอล (PEG) เข้ากับลิพิดไบเลเยอร์ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า" Stealth Liposomes " การรักษาด้วยยาต้านมะเร็งที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ใช้วิธีนี้ ไลโปโซมเคลือบ PEG ของตัวเอง แบก doxorubicin ตามที่ระบุไว้ข้างต้นการเคลือบนี้เพิ่มครึ่งชีวิตของไลโปโซมอย่างมีนัยสำคัญซึ่งค่อยๆมีสมาธิในเซลล์มะเร็งที่แทรกซึมเส้นเลือดฝอยของเนื้องอก อันที่จริงแล้วสิ่งเหล่านี้เป็นการสร้างล่าสุดสามารถซึมผ่านได้ดีกว่าเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีและทำให้ไลโปโซมสะสมในเนื้อเยื่อเนื้องอกและปล่อยสารออกฤทธิ์ที่เป็นพิษสำหรับเซลล์มะเร็ง
การใช้งาน
การใช้และการใช้งานของไลโปโซม
ด้วยคุณสมบัติและโครงสร้างเฉพาะ ไลโปโซมจึงถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ ตั้งแต่ทางการแพทย์และเภสัชกรรม ไปจนถึงเครื่องสำอางล้วนๆ อันที่จริง เนื่องจากไลโปโซมมีความเกี่ยวข้องสูงกับสตราตัม คอร์เนียม พวกมันจึงถูกใช้อย่างเข้มข้นในด้านนี้เพื่อสนับสนุนการดูดซึมของสารออกฤทธิ์ทางผิวหนัง
ในด้านการแพทย์และเภสัชกรรม ในทางกลับกัน liposomes พบการใช้งานทั้งในด้านการรักษาและการวินิจฉัย
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสามารถของไลโปโซมในการแยกเนื้อหาออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกนั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งในการขนส่งสารที่มีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพ (เช่น โปรตีนและกรดนิวคลีอิก)
ในเวลาเดียวกัน สามารถใช้ liposomes เพื่อลดความเป็นพิษของยาบางชนิดได้ เช่น ยา doxorubicin ซึ่งเป็นยาต้านมะเร็งที่ระบุในมะเร็งรังไข่และมะเร็งต่อมลูกหมาก ซึ่งห่อหุ้มด้วย liposomes ที่มีการไหลเวียนยาวนาน . เภสัชจลนศาสตร์ได้รับการแก้ไขอย่างมากรวมถึงระดับของประสิทธิภาพและความเป็นพิษ
การจัดหมวดหมู่
การจำแนกประเภทและประเภทของไลโปโซม
การจำแนกประเภทของไลโปโซมสามารถทำได้โดยพิจารณาจากเกณฑ์ต่างๆ เช่น ขนาด โครงสร้าง (จำนวนไขมันไบเลเยอร์ที่ประกอบด้วยไลโปโซม) และวิธีการเตรียมการที่นำมาใช้ (อย่างไรก็ตาม การจำแนกประเภทหลังจะไม่นำมาพิจารณา ในบทความ)
ต่อไปนี้ จะอธิบายการจำแนกประเภทเหล่านี้และประเภทหลักของไลโปโซมโดยสังเขป
การจำแนกตามเกณฑ์โครงสร้างและมิติ
ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและจำนวนของฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์ที่แต่ละถุงมี เป็นไปได้ที่จะแบ่งไลโปโซมออกเป็น:
ไลโปโซม Unilamellar
ไลโปโซม Unilamellar ประกอบด้วยฟอสโฟลิปิด bilayer เดียวที่ล้อมรอบแกนที่ชอบน้ำ
ขึ้นอยู่กับขนาดของมัน unilamellar liposomes สามารถจำแนกเพิ่มเติมได้เป็น:
- ถุงน้ำขนาดเล็กหรือ SUVs (ถุง Unilamellar ขนาดเล็ก) ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 20 นาโนเมตรถึง 100 นาโนเมตร
- ถุงน้ำขนาดใหญ่หรือ LUVs (ถุง Unilamellar ขนาดใหญ่) มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 100 นาโนเมตรถึง 1 ไมโครเมตร
- ถุงน้ำดีขนาดยักษ์หรือ GUV (ไจแอนต์ Unilamellar Vesicles) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 ไมโครเมตร
ไลโปโซมหลายชั้น
Multilamellar liposomes หรือ MLVs (MultiLamellar Vesicles) มีความซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากมีชั้นไขมันหลายชั้นที่มีจุดศูนย์กลาง (โดยทั่วไปมากกว่า 5 ชั้น) แยกออกจากกันโดยเฟสของน้ำ (โครงสร้างผิวหัวหอม) เนื่องจากลักษณะเฉพาะนี้ ไลโปโซมหลายชั้นจึงมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 500 ถึง 10,000 นาโนเมตร ด้วยเทคนิคนี้ เป็นไปได้ที่จะห่อหุ้มส่วนผสมออกฤทธิ์ที่เป็นไลโปฟิลิกและชอบน้ำในจำนวนที่มากขึ้น
oligolamellar liposomes หรือ OLVs ที่เรียกว่ายังอยู่ในกลุ่มของ multilamellar liposomes (ถุงน้ำ OligoLamellar) ประกอบด้วยชุดของฟอสโฟลิปิดสองชั้นที่มีจุดศูนย์กลางเสมอ แต่มีจำนวนน้อยกว่าไลโปโซมหลายแผ่นที่ "เหมาะสม"
ไลโปโซมหลายเม็ด
ไลโปโซมหลายถุงหรือ MVV (MultiVesicular Vesicles) มีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอยู่ของฟอสโฟลิปิด bilayer ซึ่งอยู่ภายในซึ่งไลโปโซมอื่น ๆ ถูกปิดล้อมซึ่งอย่างไรก็ตาม ไม่ได้มีศูนย์กลางเหมือนในกรณีของไลโปโซมหลายแผ่น
การจำแนกประเภทอื่นๆ
นอกเหนือจากสิ่งที่เห็นมาจนถึงตอนนี้ เป็นไปได้ที่จะนำระบบการจำแนกประเภทอื่นที่แบ่งไลโปโซมออกเป็น:
- ไลโปโซมที่ไวต่อค่า PH: เหล่านี้เป็นถุงที่ปล่อยเนื้อหาในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเล็กน้อย อันที่จริง ที่ pH 6.5 ลิพิดที่ประกอบเป็นพวกมันจะโปรตอนและสนับสนุนการปล่อยตัวยา คุณลักษณะนี้มีประโยชน์เพราะบ่อยครั้งที่ระดับของมวลเนื้องอกมีค่า pH ที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากเนื้อเยื่อที่เป็นเนื้อตายซึ่งก่อตัวขึ้นพร้อมกับการเติบโตของเนื้องอก
- ไลโปโซมไวต่อความร้อน: ปล่อยสารที่อุณหภูมิวิกฤต (โดยทั่วไปประมาณ 38-39 ° C) ด้วยเหตุนี้ หลังจากที่ให้ไลโปโซมแล้ว บริเวณที่มีมวลเนื้องอกจะถูกทำให้ร้อน เช่น โดยการอัลตราซาวนด์
- อิมมูโนลิโพโซม: พวกมันปล่อยเนื้อหาเมื่อสัมผัสกับเซลล์ที่มีแอนติเจนจำเพาะ
ข้อดีข้อเสีย
ข้อดีและข้อเสียหลักของไลโปโซม
การใช้ไลโปโซมมีข้อดีหลายประการ เช่น
- องค์ประกอบของชั้นฟอสโฟลิปิดภายนอกนั้นเข้ากันได้ทางชีวภาพ ดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดพิษหรือผลการแพ้ที่ไม่พึงประสงค์
- พวกเขาสามารถรวมและถ่ายทอดทั้งโมเลกุลที่ชอบน้ำและไลโปฟิลิกในเนื้อเยื่อเป้าหมาย
- สารที่ขนส่งได้รับการคุ้มครองโดยการกระทำของเอนไซม์ (โปรตีเอส นิวคลีเอส) หรือสภาพแวดล้อมที่ทำให้เสียสภาพ (pH)
- พวกเขาสามารถลดความเป็นพิษของสารพิษหรือสารระคายเคือง
- พวกเขาสามารถบริหารผ่านเส้นทางต่างๆ (ปากเปล่า, ทางหลอดเลือด, เฉพาะ, ฯลฯ );
- พวกเขาสามารถสังเคราะห์ในลักษณะที่จะเพิ่มความสัมพันธ์ของพวกเขาสำหรับไซต์เป้าหมายเฉพาะ (โปรตีน เนื้อเยื่อ เซลล์ ฯลฯ);
- ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ปลอดสารพิษ และปัจจุบันสามารถเตรียมได้ในขนาดใหญ่
