Studying the Characteristics of Liposomes Composed of DMPC by Lipid Film Hydration Technique to be Manipulated as Carriers for Magnetotactic Bacteria

Les bactéries magnétotactiques (BMT) peuvent être utilisées pour des applications biomédicales telles que la délivrance de médicaments. Les BMT sont encapsulées dans des transporteurs comme les liposomes, afin d'être capable de contrôler la navigation des BMT à travers les vaisseaux sanguins et de protéger les cellules normales des effets nuisibles des médicaments anticancéreux attachés aux BMT.Dans notre étude, nous avons étudiés les caractéristiques des liposomes composés de DMPC par la technique d'hydratation de couche lipidique afin d'évaluer leurs disponibilité à être manipulé en tant que transporteur de BMT. Les résultats ont montré que la technique d'hydratation des couches de lipides présente une importante reproductibilité des liposomes. Environ 1,500,000 liposomes ayant un diamètre de 8 à 23 μm pour chaque ml de solution de liposome ont été préparés par cette technique. Les liposomes préparés ont encapsulés 14,1% de la quantité ciblée de BMT. Les filtres de polycarbonate ont séparé 90,63% de BMT non encapsulées qui sont restées dans l'échantillon à la fin du processus d'encapsulation. En outre, les filtres de polycarbonate n'ont pas montré d'effets négatifs reconnaissables sur l'intégrité des liposomes, du fait que 79.6% des liposomes qui ont subi le procédé de séparation par des filtres de polycarbonate pour l'isolement de BMT non encapsulées, ont été maintenus intacts après que la séparation des BMT non encapsulées a eu lieu. La faible fréquence des ultrasons, 3W/cm3, pendant 3 minutes a libéré 95% des liposomes composés de DMPC. Selon nos résultats, la température corporel et le pH du corps n'ont pas pu causer la libération de liposomes composés de DMPC pendant 30 minutes d'exposition. Nous avons conclu le fait que la technique d'hydratation des couches de lipides est fortement reproductible. Cette technique est capable de produire des liposomes ayant un grand diamètre pouvant piéger une quantité suffisante de particules ayant un diamètre de l'ordre des micromètres. De plus, les filtres de polycarbonate sont capables de séparer les BMT non encapsulés des échantillons de liposomes sans affecter l'intégrité des liposomes. La faible fréquence de l'ultrason a permis d'obtenir un fort pourcentage de liposomes alors que la température corporel et le pH n'ont pas été capable de causer la libération de liposomes composés de DMPC pendant les 30 premières minutes d'injection dans le corps.

Abstract

Magnetotactic bacteria (MTB) could be used in biomedical applications such as drug delivery. To be able to control the navigation of MTB through blood vessels and protect the normal cells from the harmful effects of anticancer medications attached to MTB, we have to encapsulate MTB inside carriers such as liposomes. In our study, we studied the characteristics of liposomes composed of DMPC by lipid film hydration technique to evaluate their availability to be manipulated as MTB carriers. The results showed that the lipid film hydration technique manifests high liposomes reproducibility. Around 1,500,000 liposomes with diameters between 8-23 μm in every 1ml of liposomes solution are prepared using this technique. The prepared liposomes encapsulated 14.1% of the targeted quantity of MTB to be entrapped inside liposomes. The polycarbonate filters segregated 90.63% of non-encapsulated MTB that remained in the sample after the encapsulation process is achieved. In addition, the polycarbonate filters did not show recognizable negative effects on the liposomes' integrity since 79.6% of the liposomes underwent the separation process by polycarbonate filters for the isolation of non-encapsulated MTB are kept intact after the separation of non-encapsulated MTB had taken place. The low frequency ultrasound 3W/cm3 for 3 minutes released 95% of the liposomes composed of DMPC. According to our results, the both body temperature and body pH could not cause the release of liposomes composed of DMPC during 30 minutes of exposure. We concluded that the lipid film hydration technique is high reproducible technique. This technique is able to produce liposomes with big diameters that could entrap sufficient amount of particles in micrometers in their diameters. In addition, the polycarbonate filters are able to separate the non-encapsulated MTB from liposomes sample without affecting the integrity of liposomes. The low frequency ultrasound releases a high percentage of liposomes while both body temperature and body pH are not able to release liposomes during the first 30 minutes of their injection into the human body.