Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ CSS కి పరిమిత మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయండి). ఈలోగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము శైలులు మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను ప్రదర్శిస్తాము.
అధిక లోడింగ్ కంటెంట్ కలిగిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ (NPలు) వేర్వేరు మోతాదు రూపాల్లో వేర్వేరు అనువర్తనాలను కనుగొన్నాయి. ఈ పని క్రియోప్రొటెక్టెంట్‌గా మన్నిటాల్‌తో లేదా లేకుండా ఇన్సులిన్-లోడెడ్ చిటోసాన్ నానోపార్టికల్స్ నిర్మాణంపై ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ మరియు స్ప్రే-డ్రైయింగ్ ప్రక్రియల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఈ నానోపార్టికల్స్‌ను తిరిగి కరిగించడం ద్వారా మేము వాటి నాణ్యతను కూడా అంచనా వేసాము. డీహైడ్రేషన్‌కు ముందు, చిటోసాన్/సోడియం ట్రిపోలిఫాస్ఫేట్/ఇన్సులిన్ క్రాస్-లింక్డ్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క కణ పరిమాణం 318 nm, PDI 0.18, ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యం 99.4% మరియు లోడింగ్ 25.01%గా ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది. పునర్నిర్మాణం తర్వాత, మన్నిటాల్ ఉపయోగించకుండా ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ పద్ధతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడినవి తప్ప, అన్ని నానోపార్టికల్స్ వాటి గోళాకార కణ నిర్మాణాన్ని నిర్వహించాయి. స్ప్రే ద్వారా డీహైడ్రేట్ చేయబడిన మన్నిటాల్ కలిగిన నానోపార్టికల్స్‌తో పోలిస్తే, మన్నిటాల్-రహిత స్ప్రే-డ్రైడ్ నానోపార్టికల్స్ కూడా అతి చిన్న సగటు కణ పరిమాణం (376 nm) మరియు అత్యధిక లోడింగ్ కంటెంట్ (25.02%) ను సారూప్య ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ రేటుతో చూపించాయి. (98.7%) మరియు PDI (0.20) డ్రైయింగ్ లేదా ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ టెక్నిక్‌ల ద్వారా. మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే డ్రైయింగ్ ద్వారా ఎండిన నానోపార్టికల్స్ ఇన్సులిన్‌ను వేగంగా విడుదల చేయడానికి మరియు సెల్యులార్ అప్‌టేక్ యొక్క అత్యధిక సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి కూడా దారితీశాయి. సాంప్రదాయ ఫ్రీజ్ డ్రైయింగ్ పద్ధతులతో పోలిస్తే క్రయోప్రొటెక్టెంట్ల అవసరం లేకుండా స్ప్రే డ్రైయింగ్ ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్‌ను డీహైడ్రేట్ చేయగలదని, ఎక్కువ లోడింగ్ సామర్థ్యం, ​​తక్కువ సంకలిత అవసరాలు మరియు నిర్వహణ ఖర్చులను సృష్టించగలదని ఈ పని చూపిస్తుంది.
1922లో కనుగొనబడినప్పటి నుండి, ఇన్సులిన్ మరియు దాని ఔషధ సన్నాహాలు టైప్ 1 డయాబెటిస్ (T1DM) మరియు టైప్ 2 డయాబెటిస్ (T1DM) ఉన్న రోగుల ప్రాణాలను కాపాడాయి. అయితే, అధిక మాలిక్యులర్ వెయిట్ ప్రోటీన్‌గా దాని లక్షణాల కారణంగా, ఇన్సులిన్ సులభంగా సముదాయించబడుతుంది, ప్రోటీయోలైటిక్ ఎంజైమ్‌ల ద్వారా విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు ఫస్ట్-పాస్ ప్రభావం ద్వారా తొలగించబడుతుంది. టైప్ 1 డయాబెటిస్‌తో బాధపడుతున్న వ్యక్తులకు వారి జీవితాంతం ఇన్సులిన్ ఇంజెక్షన్లు అవసరం. ప్రారంభంలో టైప్ 2 డయాబెటిస్‌తో బాధపడుతున్న చాలా మంది రోగులకు దీర్ఘకాలిక ఇన్సులిన్ ఇంజెక్షన్లు కూడా అవసరం. రోజువారీ ఇన్సులిన్ ఇంజెక్షన్లు ఈ వ్యక్తులకు రోజువారీ నొప్పి మరియు అసౌకర్యానికి తీవ్రమైన మూలం, మానసిక ఆరోగ్యంపై ప్రతికూల ప్రభావాలు ఉంటాయి. ఫలితంగా, నోటి ఇన్సులిన్ పరిపాలన వంటి తక్కువ అసౌకర్యాన్ని కలిగించే ఇతర రకాల ఇన్సులిన్ పరిపాలనలను విస్తృతంగా అధ్యయనం చేస్తున్నారు5 ఎందుకంటే అవి ప్రపంచవ్యాప్తంగా డయాబెటిస్ ఉన్న సుమారు 5 బిలియన్ల మంది ప్రజల జీవన నాణ్యతను పునరుద్ధరించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి.
నోటి ద్వారా ఇన్సులిన్ తీసుకునే ప్రయత్నాలలో నానోపార్టికల్ టెక్నాలజీ గణనీయమైన పురోగతిని అందించింది4,6,7. నిర్దిష్ట శరీర ప్రదేశాలకు లక్ష్యంగా డెలివరీ చేయడానికి ఇన్సులిన్‌ను క్షీణత నుండి సమర్థవంతంగా కప్పి ఉంచే మరియు రక్షించే ఒకటి. అయితే, నానోపార్టికల్ ఫార్ములేషన్‌ల వాడకం అనేక పరిమితులను కలిగి ఉంది, ప్రధానంగా కణ సస్పెన్షన్‌ల స్థిరత్వ సమస్యల కారణంగా. నిల్వ సమయంలో కొంత సముదాయం సంభవించవచ్చు, ఇది ఇన్సులిన్-లోడెడ్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క జీవ లభ్యతను తగ్గిస్తుంది8. అదనంగా, ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ మరియు ఇన్సులిన్ యొక్క పాలిమర్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క రసాయన స్థిరత్వాన్ని కూడా ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ (NPలు) యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి పరిగణించాలి.ప్రస్తుతం, నిల్వ సమయంలో అవాంఛిత మార్పులను నివారిస్తూ స్థిరమైన NPలను సృష్టించడానికి ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ టెక్నాలజీ బంగారు ప్రమాణం9.
అయితే, ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్‌కు క్రియోప్రొటెక్టెంట్‌లను జోడించడం అవసరం, తద్వారా NPల గోళాకార నిర్మాణం మంచు స్ఫటికాల యాంత్రిక ఒత్తిడి వల్ల ప్రభావితం కాదు. ఇది లైయోఫైలైజేషన్ తర్వాత ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ లోడ్‌ను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, ఎందుకంటే క్రియోప్రొటెక్టెంట్ బరువు నిష్పత్తిలో ఎక్కువ భాగాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. అందువల్ల, ఉత్పత్తి చేయబడిన ఇన్సులిన్ NPలు తరచుగా నోటి మాత్రలు మరియు నోటి ఫిల్మ్‌ల వంటి పొడి పొడి సూత్రీకరణల తయారీకి అనుకూలం కావు, ఎందుకంటే ఇన్సులిన్ యొక్క చికిత్సా విండోను సాధించడానికి పెద్ద మొత్తంలో పొడి నానోపార్టికల్స్ అవసరం.
స్ప్రే ఎండబెట్టడం అనేది ఔషధ పరిశ్రమలో ద్రవ దశల నుండి పొడి పొడులను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రసిద్ధి చెందిన మరియు చవకైన పారిశ్రామిక-స్థాయి ప్రక్రియ. కణ నిర్మాణ ప్రక్రియపై నియంత్రణ అనేక బయోయాక్టివ్ సమ్మేళనాల సరైన ఎన్‌క్యాప్సులేషన్‌ను అనుమతిస్తుంది 12, 13 . అంతేకాకుండా, నోటి పరిపాలన కోసం ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ ప్రోటీన్‌ల తయారీకి ఇది ఒక ప్రభావవంతమైన సాంకేతికతగా మారింది. స్ప్రే ఎండబెట్టడం సమయంలో, నీరు చాలా త్వరగా ఆవిరైపోతుంది, ఇది కణ కోర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను తక్కువగా ఉంచడంలో సహాయపడుతుంది11,14, దాని అప్లికేషన్‌ను వేడి-సున్నితమైన భాగాలను ఎన్‌క్యాప్సులేట్ చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. స్ప్రే ఎండబెట్టడానికి ముందు, పూత పదార్థాన్ని ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ పదార్థాలను కలిగి ఉన్న ద్రావణంతో పూర్తిగా సజాతీయపరచాలి11,14. ఫ్రీజ్-ఎండబెట్టడం వలె కాకుండా, స్ప్రే-ఎండబెట్టడంలో ఎన్‌క్యాప్సులేషన్‌కు ముందు సజాతీయీకరణ డీహైడ్రేషన్ సమయంలో ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. స్ప్రే-ఎండబెట్టడం ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ ప్రక్రియకు క్రయోప్రొటెక్టెంట్లు అవసరం లేదు కాబట్టి, అధిక లోడింగ్ కంటెంట్‌తో ఎండిన NPలను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్ప్రే-ఎండబెట్టడం ఉపయోగించవచ్చు.
ఈ అధ్యయనం అయాన్ జెల్ పద్ధతిని ఉపయోగించి చిటోసాన్ మరియు సోడియం ట్రిపోలీఫాస్ఫేట్ యొక్క క్రాస్-లింకింగ్ ద్వారా ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPల ఉత్పత్తిని నివేదిస్తుంది. అయాన్ జిలేషన్ అనేది కొన్ని పరిస్థితులలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అయానిక్ జాతుల మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యల ద్వారా నానోపార్టికల్స్ ఉత్పత్తిని అనుమతించే తయారీ పద్ధతి. ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ మరియు స్ప్రే-డ్రైయింగ్ పద్ధతులు రెండూ ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన చిటోసాన్/సోడియం ట్రిపోలీఫాస్ఫేట్/ఇన్సులిన్ క్రాస్-లింక్డ్ నానోపార్టికల్స్‌ను డీహైడ్రేట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి. డీహైడ్రేషన్ తర్వాత, వాటి పదనిర్మాణ శాస్త్రాన్ని SEM విశ్లేషించింది. వాటి పరిమాణ పంపిణీ, ఉపరితల ఛార్జ్, PDI, ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యం మరియు లోడింగ్ కంటెంట్‌ను కొలవడం ద్వారా వాటి పునఃసంయోగ సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేశారు. వివిధ నిర్జలీకరణ పద్ధతుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పునఃకలిగిన నానోపార్టికల్స్ యొక్క నాణ్యతను వాటి ఇన్సులిన్ రక్షణ, విడుదల ప్రవర్తన మరియు సెల్యులార్ అప్‌టేక్ ఎఫిషియసీని పోల్చడం ద్వారా కూడా అంచనా వేయబడింది.
మిశ్రమ ద్రావణం యొక్క pH మరియు చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ నిష్పత్తి అనేవి తుది NPల యొక్క కణ పరిమాణం మరియు ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యాన్ని (EE) ప్రభావితం చేసే రెండు కీలక అంశాలు, ఎందుకంటే అవి అయానోట్రోపిక్ జిలేషన్ ప్రక్రియను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి. మిశ్రమ ద్రావణం యొక్క pH కణ పరిమాణం మరియు ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యంతో చాలా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నట్లు చూపబడింది (Fig. 1a). Fig. 1aలో చూపిన విధంగా, pH 4.0 నుండి 6.0కి పెరిగినప్పుడు, సగటు కణ పరిమాణం (nm) తగ్గింది మరియు EE గణనీయంగా పెరిగింది, అయితే pH 6.5కి పెరిగినప్పుడు, సగటు కణ పరిమాణం పెరగడం ప్రారంభమైంది మరియు EE మారలేదు. చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ నిష్పత్తి పెరిగేకొద్దీ, సగటు కణ పరిమాణం కూడా పెరుగుతుంది. ఇంకా, 2.5:1 (w/w) కంటే ఎక్కువ చిటోసాన్/ఇన్సులిన్ ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తిలో నానోపార్టికల్స్ తయారు చేయబడినప్పుడు EEలో ఎటువంటి మార్పు గమనించబడలేదు (Fig. 1b). అందువల్ల, ఈ అధ్యయనంలో సరైన తయారీ పరిస్థితులు (pH 6.0, చిటోసాన్/ఇన్సులిన్ ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తి 2.5:1) ఇన్సులిన్-లోడెడ్ నానోపార్టికల్స్‌ను తదుపరి అధ్యయనం కోసం సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగించారు. ఈ తయారీ స్థితిలో, ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క సగటు కణ పరిమాణం 318 nm (Fig. 1c), PDI 0.18, ఎంబెడింగ్ సామర్థ్యం 99.4%, జీటా పొటెన్షియల్ 9.8 mv, మరియు ఇన్సులిన్ లోడింగ్ 25.01% (m/m) గా ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది. ట్రాన్స్మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (TEM) ఫలితాల ఆధారంగా, ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన నానోపార్టికల్స్ దాదాపుగా గోళాకారంగా మరియు సాపేక్షంగా ఏకరీతి పరిమాణంతో వివిక్తంగా ఉన్నాయి (Fig. 1d).
ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క పారామితి ఆప్టిమైజేషన్: (ఎ) ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క సగటు వ్యాసం మరియు ఎన్క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యం (EE) పై pH ప్రభావం (చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ యొక్క 5:1 ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తి వద్ద తయారు చేయబడింది); (బి) చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క సగటు వ్యాసం మరియు ఎన్క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యం (EE) పై ఇన్సులిన్ ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తి ప్రభావం (pH 6 వద్ద తయారు చేయబడింది); (సి) ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క కణ పరిమాణ పంపిణీ; (డి) ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క TEM మైక్రోగ్రాఫ్.
చిటోసాన్ అనేది 6.5 pKa కలిగిన బలహీనమైన పాలీఎలక్ట్రోలైట్ అని అందరికీ తెలుసు. దీని ప్రధాన అమైనో సమూహం హైడ్రోజన్ అయాన్ల ద్వారా ప్రోటోనేట్ చేయబడినందున ఇది ఆమ్ల మాధ్యమంలో ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడుతుంది. అందువల్ల, ఇది తరచుగా ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన స్థూల అణువులను కప్పి ఉంచడానికి క్యారియర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ అధ్యయనంలో, 5.3 ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్‌తో ఇన్సులిన్‌ను కప్పి ఉంచడానికి చిటోసాన్ ఉపయోగించబడింది. చిటోసాన్‌ను పూత పదార్థంగా ఉపయోగిస్తున్నందున, దాని నిష్పత్తి పెరుగుదలతో, నానోపార్టికల్స్ యొక్క బయటి పొర యొక్క మందం తదనుగుణంగా పెరుగుతుంది, ఫలితంగా పెద్ద సగటు కణ పరిమాణం ఏర్పడుతుంది. అదనంగా, అధిక స్థాయి చిటోసాన్ ఎక్కువ ఇన్సులిన్‌ను కప్పి ఉంచగలదు. మా విషయంలో, చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ నిష్పత్తి 2.5:1కి చేరుకున్నప్పుడు EE అత్యధికంగా ఉంది మరియు నిష్పత్తి పెరుగుతూనే ఉన్నప్పుడు EEలో గణనీయమైన మార్పు లేదు.
చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ నిష్పత్తితో పాటు, pH కూడా NPల తయారీలో కీలక పాత్ర పోషించింది. Gan et al. 17 చిటోసాన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క కణ పరిమాణంపై pH ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు. pH 6.0కి చేరుకునే వరకు కణ పరిమాణంలో నిరంతర తగ్గుదలని వారు కనుగొన్నారు మరియు pH > 6.0 వద్ద కణ పరిమాణంలో గణనీయమైన పెరుగుదల గమనించబడింది, ఇది మా పరిశీలనలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయం pH పెరుగుతున్న కొద్దీ, ఇన్సులిన్ అణువు ప్రతికూల ఉపరితల ఛార్జ్‌ను పొందుతుంది, తద్వారా, చిటోసాన్/సోడియం ట్రిపోలిఫాస్ఫేట్ (TPP) కాంప్లెక్స్‌తో ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా చిన్న కణ పరిమాణం మరియు అధిక EE వస్తుంది. అయితే, pHని 6.5కి సర్దుబాటు చేసినప్పుడు, చిటోసాన్‌పై ఉన్న అమైనో సమూహాలు డిప్రొటోనేట్ చేయబడ్డాయి, ఫలితంగా చిటోసాన్ మడతపెట్టబడింది. అందువల్ల, అధిక pH అమైనో అయాన్‌లను TPP మరియు ఇన్సులిన్‌కు తక్కువగా బహిర్గతం చేస్తుంది, ఫలితంగా తక్కువ క్రాస్-లింకింగ్, పెద్ద తుది సగటు కణ పరిమాణం మరియు తక్కువ EE ఏర్పడుతుంది.
ఫ్రీజ్-డ్రైడ్ మరియు స్ప్రే-డ్రైడ్ NP ల యొక్క పదనిర్మాణ లక్షణాల విశ్లేషణ మెరుగైన డీహైడ్రేషన్ మరియు పౌడర్ ఫార్మేషన్ పద్ధతుల ఎంపికకు మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది. ఇష్టపడే పద్ధతి ఔషధ స్థిరత్వం, ఏకరీతి కణ ఆకారం, అధిక ఔషధ లోడింగ్ మరియు అసలు ద్రావణంలో మంచి ద్రావణీయతను అందించాలి. ఈ అధ్యయనంలో, రెండు పద్ధతులను బాగా పోల్చడానికి, 1% మన్నిటాల్ ఉన్న లేదా లేని ఇన్సులిన్ NP లను డీహైడ్రేషన్ సమయంలో ఉపయోగించారు. ఫ్రీజ్ డ్రైయింగ్ మరియు స్ప్రే డ్రైయింగ్ కోసం వివిధ డ్రై పౌడర్ ఫార్ములేషన్లలో మన్నిటాల్‌ను బల్కింగ్ ఏజెంట్ లేదా క్రయోప్రొటెక్టెంట్‌గా ఉపయోగిస్తారు. చిత్రం 2a లో చూపిన విధంగా, మన్నిటాల్ లేకుండా లైయోఫైలైజ్డ్ ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ కోసం, స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (SEM) కింద పెద్ద, క్రమరహిత మరియు కఠినమైన ఉపరితలాలతో అధిక పోరస్ పౌడర్ నిర్మాణం గమనించబడింది. డీహైడ్రేషన్ తర్వాత పౌడర్‌లో కొన్ని వివిక్త కణాలు కనుగొనబడ్డాయి (Fig. 2e). ఈ ఫలితాలు ఎటువంటి క్రయోప్రొటెక్టెంట్ లేకుండా ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ సమయంలో చాలా NP లు కుళ్ళిపోయాయని సూచించాయి. 1% మన్నిటాల్ కలిగిన ఫ్రీజ్-డ్రైడ్ మరియు స్ప్రే-డ్రైడ్ ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ కోసం, మృదువైన ఉపరితలాలు కలిగిన గోళాకార నానోపార్టికల్స్ గమనించబడ్డాయి (Fig. 2b,d,f,h).మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ గోళాకారంగా ఉండిపోయాయి కానీ ఉపరితలంపై ముడతలు పడ్డాయి (Fig. 2c). గోళాకార మరియు ముడతలు పడిన ఉపరితలాలు దిగువ విడుదల ప్రవర్తన మరియు సెల్యులార్ అప్‌టేక్ పరీక్షలలో మరింత చర్చించబడ్డాయి. ఎండిన NPల యొక్క కనిపించే రూపాన్ని బట్టి, మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన NPలు మరియు మన్నిటాల్‌తో ఫ్రీజ్-ఎండిన మరియు స్ప్రే-ఎండిన NPలు రెండూ చక్కటి NPల పొడులను ఇచ్చాయి (Fig. 2f,g,h). కణ ఉపరితలాల మధ్య ఉపరితల వైశాల్యం పెద్దదిగా ఉంటే, ద్రావణీయత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల విడుదల రేటు ఎక్కువగా ఉంటుంది.
వివిధ డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NP ల స్వరూపం: (ఎ) మన్నిటాల్ లేకుండా లైయోఫైలైజ్డ్ ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క SEM చిత్రం; (బి) మన్నిటాల్ తో లైయోఫైలైజ్డ్ ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క SEM చిత్రం; (సి) మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NP లు SEM చిత్రం; (డి) మన్నిటాల్ తో స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క SEM చిత్రం; (ఇ) మన్నిటాల్ లేకుండా లైయోఫైలైజ్డ్ ఇన్సులిన్ NP ల పొడి యొక్క చిత్రం; (ఎఫ్) మన్నిటాల్ తో లైయోఫైలైజ్డ్ ఇన్సులిన్ NP ల చిత్రం; (జి) మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NP ల పొడి యొక్క చిత్రం; (హెచ్) మన్నిటాల్ తో స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NP ల పొడి యొక్క చిత్రం.
ఫ్రీజ్-ఎండబెట్టడం సమయంలో, మన్నిటాల్ క్రయోప్రొటెక్టెంట్‌గా పనిచేస్తుంది, NP లను నిరాకార రూపంలో ఉంచుతుంది మరియు మంచు స్ఫటికాల ద్వారా నష్టాన్ని నివారిస్తుంది19. దీనికి విరుద్ధంగా, స్ప్రే ఎండబెట్టడం సమయంలో ఘనీభవన దశ ఉండదు. అందువల్ల ఈ పద్ధతిలో మన్నిటాల్ అవసరం లేదు. వాస్తవానికి, మన్నిటాల్ లేని స్ప్రే-ఎండిన NP లు గతంలో వివరించిన విధంగా చక్కటి NP లను ఇచ్చాయి. అయినప్పటికీ, NP లకు మరింత గోళాకార నిర్మాణాన్ని ఇవ్వడానికి మన్నిటాల్ ఇప్పటికీ స్ప్రే-ఎండబెట్టడం ప్రక్రియలో పూరకంగా పనిచేస్తుంది20 (Fig. 2d), ఇది అటువంటి ఎన్క్యాప్సులేటెడ్ NP ల యొక్క ఏకరీతి విడుదల ప్రవర్తనను పొందడానికి సహాయపడుతుంది. అదనంగా, మన్నిటాల్ (Fig. 2b,d) కలిగిన ఫ్రీజ్-ఎండిన మరియు స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NP లలో కొన్ని పెద్ద కణాలను గుర్తించవచ్చని స్పష్టంగా ఉంది, ఇది ఎన్క్యాప్సులేటెడ్ ఇన్సులిన్‌తో కలిసి కణ కేంద్రంలో మన్నిటాల్ పేరుకుపోవడం వల్ల కావచ్చు. చిటోసాన్ పొరకు. ఈ అధ్యయనంలో, నిర్జలీకరణం తర్వాత గోళాకార నిర్మాణం చెక్కుచెదరకుండా ఉండేలా చూసుకోవడానికి, మన్నిటాల్ మరియు చిటోసాన్ నిష్పత్తి 5:1 వద్ద ఉంచబడిందని గమనించాలి, తద్వారా పెద్ద మొత్తంలో పూరకం ఎండిన NPల కణ పరిమాణాన్ని కూడా పెంచుతుంది.
ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ అటెన్యూయేటెడ్ టోటల్ రిఫ్లెక్షన్ (FTIR-ATR) స్పెక్ట్రోస్కోపీ ఫ్రీ ఇన్సులిన్, చిటోసాన్, చిటోసాన్, TPP మరియు ఇన్సులిన్ యొక్క భౌతిక మిశ్రమాన్ని వర్గీకరించింది. అన్ని డీహైడ్రేటెడ్ NPలు FTIR-ATR స్పెక్ట్రోస్కోపీని ఉపయోగించడం ద్వారా వర్గీకరించబడ్డాయి. ముఖ్యంగా, 1641, 1543 మరియు 1412 cm-1 బ్యాండ్ తీవ్రతలు మన్నిటాల్‌తో ఫ్రీజ్-డ్రై చేయబడిన ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ NPలలో మరియు మన్నిటాల్‌తో మరియు లేకుండా స్ప్రే-డ్రై చేయబడిన NPలలో గమనించబడ్డాయి (Fig. 3). గతంలో నివేదించినట్లుగా, ఈ బలం పెరుగుదల చిటోసాన్, TPP మరియు ఇన్సులిన్ మధ్య క్రాస్-లింకింగ్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంది. చిటోసాన్ మరియు ఇన్సులిన్ మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క పరిశోధన ఇన్సులిన్-లోడెడ్ చిటోసాన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క FTIR స్పెక్ట్రాలో, చిటోసాన్ బ్యాండ్ ఇన్సులిన్‌తో అతివ్యాప్తి చెందిందని, కార్బొనిల్ తీవ్రత (1641 cm-1) మరియు అమైన్ (1543 cm-1) బెల్ట్‌ను పెంచుతుందని చూపించింది. TPP యొక్క ట్రిపోలిఫాస్ఫేట్ సమూహాలు అమ్మోనియం సమూహాలతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. చిటోసాన్‌లో, 1412 సెం.మీ-1 వద్ద ఒక బ్యాండ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
ఉచిత ఇన్సులిన్, చిటోసాన్, చిటోసాన్/TPP/ఇన్సులిన్ యొక్క భౌతిక మిశ్రమాలు మరియు వివిధ పద్ధతుల ద్వారా నిర్జలీకరణం చేయబడిన NPల FTIR-ATR స్పెక్ట్రా.
ఇంకా, ఈ ఫలితాలు SEM లో చూపిన ఫలితాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయి, ఇది మన్నిటాల్‌తో స్ప్రే చేసినప్పుడు మరియు ఫ్రీజ్-డ్రై చేసినప్పుడు ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ NP లు చెక్కుచెదరకుండా ఉన్నాయని చూపించింది, కానీ మన్నిటాల్ లేనప్పుడు, స్ప్రే-డ్రై చేయడం మాత్రమే ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ కణాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, మన్నిటాల్ లేకుండా ఫ్రీజ్-డ్రై చేసిన NP ల యొక్క FTIR-ATR స్పెక్ట్రల్ ఫలితాలు చిటోసాన్, TPP మరియు ఇన్సులిన్ యొక్క భౌతిక మిశ్రమానికి చాలా పోలి ఉంటాయి. ఈ ఫలితం చిటోసాన్, TPP మరియు ఇన్సులిన్ మధ్య క్రాస్-లింక్‌లు మన్నిటాల్ లేకుండా ఫ్రీజ్-డ్రై చేసిన NP లలో ఇకపై ఉండవని సూచిస్తుంది. క్రియోప్రొటెక్టెంట్ లేకుండా ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ సమయంలో NP ల నిర్మాణం నాశనం చేయబడింది, దీనిని SEM ఫలితాలలో చూడవచ్చు (Fig. 2a). డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క పదనిర్మాణం మరియు FTIR ఫలితాల ఆధారంగా, లైయోఫైలైజ్డ్, స్ప్రే-డ్రైడ్ మరియు మన్నిటాల్-ఫ్రీ NP లను మాత్రమే పునర్నిర్మాణ ప్రయోగాలు మరియు మన్నిటాల్-ఫ్రీ NP ల కోసం ఉపయోగించారు. నిర్జలీకరణం. చర్చించండి.
డీహైడ్రేషన్‌ను దీర్ఘకాలిక నిల్వ మరియు ఇతర సూత్రీకరణలలోకి తిరిగి ప్రాసెస్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. నిల్వ తర్వాత పొడి NPలు పునర్నిర్మించగల సామర్థ్యం టాబ్లెట్‌లు మరియు ఫిల్మ్‌ల వంటి వివిధ సూత్రీకరణలలో వాటి ఉపయోగం కోసం చాలా కీలకం. మన్నిటాల్ లేనప్పుడు స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NPల సగటు కణ పరిమాణం పునర్నిర్మాణం తర్వాత కొద్దిగా మాత్రమే పెరిగిందని మేము గమనించాము. మరోవైపు, మన్నిటాల్‌తో స్ప్రే-ఎండిన మరియు ఫ్రీజ్-ఎండిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క కణ పరిమాణం గణనీయంగా పెరిగింది (టేబుల్ 1). ఈ అధ్యయనంలో అన్ని NPల పునఃసంయోగం తర్వాత PDI మరియు EE గణనీయంగా మారలేదు (p > 0.05). ఈ ఫలితం పునఃకరిగించిన తర్వాత చాలా కణాలు చెక్కుచెదరకుండా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. అయితే, మన్నిటాల్ జోడించడం వల్ల లైయోఫైలైజ్డ్ మరియు స్ప్రే-ఎండిన మన్నిటాల్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క ఇన్సులిన్ లోడింగ్ బాగా తగ్గింది (టేబుల్ 1). దీనికి విరుద్ధంగా, మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన NPల ఇన్సులిన్ లోడ్ కంటెంట్ మునుపటిలాగే ఉంది (టేబుల్ 1).
ఔషధ పంపిణీ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించినప్పుడు నానోపార్టికల్స్‌ను లోడ్ చేయడం చాలా కీలకమని అందరికీ తెలుసు. తక్కువ లోడింగ్‌లు ఉన్న NPలకు, చికిత్సా పరిమితిని చేరుకోవడానికి చాలా పెద్ద మొత్తంలో పదార్థం అవసరం. అయితే, అటువంటి అధిక NP సాంద్రతల యొక్క అధిక స్నిగ్ధత వరుసగా నోటి పరిపాలన మరియు ఇంజెక్షన్ సూత్రీకరణలలో అసౌకర్యం మరియు ఇబ్బందులకు దారితీస్తుంది 22 . అదనంగా, ఇన్సులిన్ NPలను టాబ్లెట్‌లు మరియు జిగట బయోఫిల్మ్‌లను తయారు చేయడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు 23, 24, దీనికి తక్కువ లోడింగ్ స్థాయిలలో పెద్ద మొత్తంలో NPలను ఉపయోగించడం అవసరం, దీని ఫలితంగా పెద్ద టాబ్లెట్‌లు మరియు నోటి అనువర్తనాలకు తగిన మందపాటి బయోఫిల్మ్‌లు ఏర్పడతాయి. అందువల్ల, అధిక ఇన్సులిన్ లోడ్ ఉన్న డీహైడ్రేటెడ్ NPలు చాలా కావాల్సినవి. మా ఫలితాలు మన్నిటాల్-రహిత స్ప్రే-ఎండిన NPల యొక్క అధిక ఇన్సులిన్ లోడ్ ఈ ప్రత్యామ్నాయ డెలివరీ పద్ధతులకు అనేక ఆకర్షణీయమైన ప్రయోజనాలను అందించగలదని సూచిస్తున్నాయి.
అన్ని డీహైడ్రేటెడ్ NP లను మూడు నెలల పాటు రిఫ్రిజిరేటర్‌లో ఉంచారు. మూడు నెలల నిల్వ సమయంలో అన్ని డీహైడ్రేటెడ్ NP ల యొక్క పదనిర్మాణం గణనీయంగా మారలేదని SEM ఫలితాలు చూపించాయి (Fig. 4). నీటిలో పునర్నిర్మించిన తర్వాత, అన్ని NP లు EE లో స్వల్ప తగ్గుదల చూపించాయి మరియు మూడు నెలల నిల్వ కాలంలో (టేబుల్ 2) సుమారుగా తక్కువ మొత్తంలో (~5%) ఇన్సులిన్‌ను విడుదల చేశాయి. అయితే, అన్ని నానోపార్టికల్స్ యొక్క సగటు కణ పరిమాణం పెరిగింది. మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-డ్రై చేసిన NP ల కణ పరిమాణం 525 nm కు పెరిగింది, అయితే మన్నిటాల్‌తో స్ప్రే-డ్రై చేసిన మరియు ఫ్రీజ్-డ్రై చేసిన NP ల కణ పరిమాణం వరుసగా 872 మరియు 921 nm కు పెరిగింది (టేబుల్ 2).
మూడు నెలల పాటు నిల్వ చేయబడిన వివిధ డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NPల స్వరూపం: (ఎ) మన్నిటాల్‌తో లైయోఫైలైజ్డ్ ఇన్సులిన్ NPల SEM చిత్రం; (బి) మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క SEM చిత్రం; (సి) మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-ఎండిన ఇన్సులిన్ NPల SEM చిత్రాలు.
ఇంకా, పునర్నిర్మించిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్‌లో అవక్షేపాలు కనిపించాయి, వీటిని మన్నిటాల్‌తో స్ప్రే-డ్రై చేసి ఫ్రీజ్-డ్రై చేశారు (Fig. S2). నీటిలో పెద్ద కణాలు సరిగ్గా నిలిచిపోకపోవడం వల్ల ఇది సంభవించవచ్చు. పైన పేర్కొన్న ఫలితాలన్నీ స్ప్రే డ్రైయింగ్ టెక్నిక్ ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్‌ను డీహైడ్రేషన్ నుండి రక్షించగలదని మరియు ఎటువంటి ఫిల్లర్లు లేదా క్రయోప్రొటెక్టెంట్లు లేకుండా అధిక మొత్తంలో ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్‌ను పొందవచ్చని చూపిస్తున్నాయి.
ఇన్సులిన్ నిలుపుదల pH = 2.5 మాధ్యమంలో పెప్సిన్, ట్రిప్సిన్ మరియు α-కైమోట్రిప్సిన్‌తో పరీక్షించబడింది, ఇది నిర్జలీకరణం తర్వాత ఎంజైమాటిక్ జీర్ణక్రియకు వ్యతిరేకంగా NPల రక్షణ సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించడానికి. డీహైడ్రేటెడ్ NPల ఇన్సులిన్ నిలుపుదలని తాజాగా తయారుచేసిన NPలతో పోల్చారు మరియు ఉచిత ఇన్సులిన్‌ను ప్రతికూల నియంత్రణగా ఉపయోగించారు. ఈ అధ్యయనంలో, ఉచిత ఇన్సులిన్ మూడు ఎంజైమాటిక్ చికిత్సలలో 4 గంటలలోపు వేగవంతమైన ఇన్సులిన్ తొలగింపును చూపించింది (Fig. 5a–c). దీనికి విరుద్ధంగా, మన్నిటాల్‌తో ఫ్రీజ్-డ్రై చేసిన NPలు మరియు మన్నిటాల్‌తో లేదా లేకుండా స్ప్రే-డ్రై చేసిన NPల ఇన్సులిన్ తొలగింపు పరీక్ష ఎంజైమాటిక్ జీర్ణక్రియకు వ్యతిరేకంగా ఈ NPల యొక్క అధిక రక్షణను చూపించింది, ఇది తాజాగా తయారుచేసిన ఇన్సులిన్ NPల మాదిరిగానే ఉంటుంది (Fig. 1).5a-c). పెప్సిన్, ట్రిప్సిన్ మరియు α-కైమోట్రిప్సిన్‌లలో నానోపార్టికల్స్ సహాయంతో, వరుసగా 50%, 60% మరియు 75% కంటే ఎక్కువ ఇన్సులిన్‌ను 4 గంటలలోపు రక్షించవచ్చు (Fig. 5a–c). ఇన్సులిన్-రక్షణ సామర్థ్యం రక్తప్రవాహంలోకి ఇన్సులిన్ శోషణను పెంచే అవకాశాన్ని పెంచుతుంది25. ఈ ఫలితాలు మన్నిటాల్‌తో లేదా లేకుండా స్ప్రే డ్రైయింగ్ మరియు మన్నిటాల్‌తో ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ డీహైడ్రేషన్ తర్వాత NPల ఇన్సులిన్-రక్షణ సామర్థ్యాన్ని కాపాడుకోవచ్చని సూచిస్తున్నాయి.
డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NP ల రక్షణ మరియు విడుదల ప్రవర్తన: (ఎ) పెప్సిన్ ద్రావణంలో ఇన్సులిన్ రక్షణ; (బి) ట్రిప్సిన్ ద్రావణంలో ఇన్సులిన్ రక్షణ; (సి) α-కైమోట్రిప్సిన్ ద్రావణం ద్వారా ఇన్సులిన్ రక్షణ; (డి) pH = 2.5 ద్రావణంలో డీహైడ్రేటెడ్ NP ల విడుదల ప్రవర్తన; (ఇ) pH = 6.6 ద్రావణంలో డీహైడ్రేటెడ్ NP ల విడుదల ప్రవర్తన; (ఎఫ్) pH = 7.0 ద్రావణంలో డీహైడ్రేటెడ్ NP ల విడుదల ప్రవర్తన.
తాజాగా తయారుచేసిన మరియు పునర్నిర్మించిన పొడి ఇన్సులిన్ NP లను వివిధ బఫర్లలో (pH = 2.5, 6.6, 7.0) 37 °C వద్ద పొదిగించి, కడుపు, డ్యూడెనమ్ మరియు ఎగువ చిన్న ప్రేగు యొక్క pH వాతావరణాన్ని అనుకరిస్తూ, ఇన్సులిన్ నిరోధకతపై ఇన్సులిన్ ప్రభావాన్ని పరిశీలించారు. వివిధ వాతావరణాలలో విడుదల ప్రవర్తన. జీర్ణశయాంతర ప్రేగు యొక్క భాగం. pH = 2.5 వద్ద, ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPలు మరియు పునఃకలిగిన పొడి ఇన్సులిన్ NPలు మొదటి గంటలోనే ప్రారంభ పేలుడు విడుదలను చూపించాయి, తరువాత 5 గంటల్లో నెమ్మదిగా విడుదలయ్యాయి (Fig. 5d). ప్రారంభంలో ఈ వేగవంతమైన విడుదల కణం యొక్క అంతర్గత నిర్మాణంలో పూర్తిగా స్థిరీకరించబడని ప్రోటీన్ అణువుల వేగవంతమైన ఉపరితల నిర్జలీకరణ ఫలితంగా ఉంటుంది. pH = 6.5 వద్ద, ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPలు మరియు పునర్నిర్మించిన పొడి ఇన్సులిన్ NPలు 6 గంటలకు పైగా మృదువైన మరియు నెమ్మదిగా విడుదలను చూపించాయి, ఎందుకంటే పరీక్ష ద్రావణం యొక్క pH NPలు-తయారు చేసిన ద్రావణం (Fig. 5e) మాదిరిగానే ఉంటుంది. pH = 7 వద్ద, NPలు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు మొదటి రెండు గంటల్లో దాదాపు పూర్తిగా కుళ్ళిపోతాయి (Fig. 5f). ఎందుకంటే చిటోసాన్ యొక్క డిప్రొటోనేషన్ అధిక pH వద్ద జరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా తక్కువ కాంపాక్ట్ పాలిమర్ నెట్‌వర్క్ మరియు లోడ్ చేయబడిన ఇన్సులిన్ విడుదల అవుతుంది.
ఇంకా, మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-డ్రై చేసిన ఇన్సులిన్ NPలు ఇతర డీహైడ్రేటెడ్ NPల కంటే వేగంగా విడుదల ప్రొఫైల్‌ను చూపించాయి (Fig. 5d–f). గతంలో వివరించినట్లుగా, మన్నిటాల్ లేకుండా ఎండబెట్టిన పునర్నిర్మించిన ఇన్సులిన్ NPలు అతి చిన్న కణ పరిమాణాన్ని చూపించాయి. చిన్న కణాలు పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యాన్ని అందిస్తాయి, కాబట్టి సంబంధిత ఔషధంలో ఎక్కువ భాగం కణ ఉపరితలం వద్ద లేదా సమీపంలో ఉంటుంది, ఫలితంగా వేగవంతమైన ఔషధ విడుదల జరుగుతుంది26.
NP ల యొక్క సైటోటాక్సిసిటీని MTT అస్సే పరిశోధించింది. చిత్రం S4 లో చూపినట్లుగా, అన్ని డీహైడ్రేటెడ్ NP లు 50–500 μg/ml సాంద్రతల వద్ద కణ సాధ్యతపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపలేదని కనుగొనబడింది, అన్ని డీహైడ్రేటెడ్ NP లను చికిత్సా విండోను చేరుకోవడానికి సురక్షితంగా ఉపయోగించవచ్చని సూచిస్తుంది.
ఇన్సులిన్ దాని శారీరక విధులను నిర్వర్తించే ప్రధాన అవయవం కాలేయం. హెప్జి2 కణాలు సాధారణంగా ఇన్ విట్రో హెపటోసైట్ అప్‌టేక్ మోడల్‌గా ఉపయోగించే మానవ హెపటోమా సెల్ లైన్. ఇక్కడ, ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ మరియు స్ప్రే-డ్రైయింగ్ పద్ధతులను ఉపయోగించి డీహైడ్రేట్ చేయబడిన NP ల సెల్యులార్ అప్‌టేక్‌ను అంచనా వేయడానికి హెప్జి2 కణాలను ఉపయోగించారు. 25 μg/mL గాఢతతో ఉచిత FITC ఇన్సులిన్‌తో అనేక గంటలు పొదిగిన తర్వాత ఫ్లో సైటోమెట్రీ మరియు విజన్ ఉపయోగించి కాన్ఫోకల్ లేజర్ స్కానింగ్ ద్వారా సెల్యులార్ అప్‌టేక్, తాజాగా తయారుచేసిన FITC ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPలు మరియు సమాన ఇన్సులిన్ సాంద్రతలతో డీహైడ్రేట్ చేయబడిన FITC ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPలు క్వాంటిటేటివ్ మైక్రోస్కోపీ (CLSM) పరిశీలనలు జరిగాయి. మన్నిటాల్ లేని లైయోఫైలైజ్డ్ NPలు డీహైడ్రేషన్ సమయంలో నాశనం చేయబడ్డాయి మరియు ఈ పరీక్షలో మూల్యాంకనం చేయబడలేదు. తాజాగా తయారుచేసిన ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPలు, మన్నిటాల్‌తో లైయోఫైలైజ్డ్ NPలు మరియు మన్నిటాల్‌తో మరియు లేకుండా స్ప్రే-డ్రైడ్ NPల కణాంతర ఫ్లోరోసెన్స్ తీవ్రతలు (Fig. 6a) 4.3, 2.6, 2.4, మరియు ఉచిత వాటి కంటే 4.1 రెట్లు ఎక్కువ. FITC- ఇన్సులిన్ సమూహం, వరుసగా (Fig. 6b). ఈ ఫలితాలు అధ్యయనంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఇన్సులిన్-లోడెడ్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క చిన్న పరిమాణం కారణంగా, ఫ్రీ ఇన్సులిన్ కంటే ఎన్కప్సులేటెడ్ ఇన్సులిన్ సెల్యులార్ తీసుకోవడంలో ఎక్కువ శక్తివంతమైనదని సూచిస్తున్నాయి.
తాజాగా తయారుచేసిన NPలు మరియు డీహైడ్రేటెడ్ NPలతో 4 గంటల పొదిగే తర్వాత HepG2 సెల్ తీసుకోవడం: (a) HepG2 కణాల ద్వారా FITC-ఇన్సులిన్ తీసుకోవడం పంపిణీ.(b) ఫ్లో సైటోమెట్రీ ద్వారా విశ్లేషించబడిన ఫ్లోరోసెన్స్ తీవ్రతల రేఖాగణిత సగటు (n = 3), *P < ఉచిత ఇన్సులిన్‌తో పోలిస్తే 0.05.
అదేవిధంగా, CLSM చిత్రాలు తాజాగా తయారుచేసిన FITC-ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NPలు మరియు FITC-ఇన్సులిన్-లోడెడ్ స్ప్రే-డ్రైడ్ NPలు (మన్నిటాల్ లేకుండా) యొక్క FITC ఫ్లోరోసెన్స్ తీవ్రతలు ఇతర నమూనాల కంటే చాలా బలంగా ఉన్నాయని చూపించాయి (Fig. 6a). ఇంకా, మన్నిటాల్ జోడించడంతో, ద్రావణం యొక్క అధిక స్నిగ్ధత సెల్యులార్ తీసుకోవడంకు నిరోధకతను పెంచింది, ఫలితంగా ఇన్సులిన్ విస్తరణ తగ్గింది. ఈ ఫలితాలు మన్నిటాల్-రహిత స్ప్రే-డ్రైడ్ NPలు అత్యధిక సెల్యులార్ అప్‌టేక్ సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించాయని సూచిస్తున్నాయి ఎందుకంటే వాటి కణ పరిమాణం తిరిగి కరిగిన తర్వాత ఫ్రీజ్-డ్రైడ్ NPల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
చిటోసాన్ (సగటు మాలిక్యులర్ బరువు 100 KDa, 75–85% డీఅసిటైలేటెడ్) సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్ నుండి కొనుగోలు చేయబడింది. (ఓక్విల్లే, ఒంటారియో, కెనడా). సోడియం ట్రిపోలిఫాస్ఫేట్ (TPP) VWR (రాడ్నోర్, పెన్సిల్వేనియా, USA) నుండి కొనుగోలు చేయబడింది. ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన రీకాంబినెంట్ హ్యూమన్ ఇన్సులిన్ ఫిషర్ సైంటిఫిక్ (వాల్తామ్, MA, USA) నుండి తీసుకోబడింది. ఫ్లోరోసెసిన్ ఐసోథియోసైనేట్ (FITC)-లేబుల్ చేయబడిన హ్యూమన్ ఇన్సులిన్ మరియు 4′,6-డయామిడినో-2-ఫెనిలిండోల్ డైహైడ్రోక్లోరైడ్ (DAPI) సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్ నుండి కొనుగోలు చేయబడ్డాయి. (ఓక్విల్లే, ఒంటారియో, కెనడా) హెప్జి2 సెల్ లైన్ ATCC (మనసాస్, వర్జీనియా, USA) నుండి పొందబడింది. అన్ని ఇతర కారకాలు విశ్లేషణాత్మక లేదా క్రోమాటోగ్రాఫిక్ గ్రేడ్.
0.1% ఎసిటిక్ యాసిడ్ కలిగిన డబుల్ డిస్టిల్డ్ వాటర్ (DD వాటర్) లో కరిగించి 1 mg/ml CS ద్రావణాన్ని సిద్ధం చేయండి. వరుసగా DD వాటర్ మరియు 0.1% ఎసిటిక్ యాసిడ్‌లో కరిగించి TPP మరియు ఇన్సులిన్ యొక్క 1 mg/ml ద్రావణాలను సిద్ధం చేయండి. ప్రీ-ఎమల్షన్‌ను పాలిట్రాన్ PCU-2-110 హై స్పీడ్ హోమోజెనైజర్ (బ్రింక్‌మాన్ ఇండ్. వెస్ట్‌బరీ, NY, USA) తో తయారు చేశారు. తయారీ ప్రక్రియ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది: మొదటగా, 2ml TPP ద్రావణాన్ని 4ml ఇన్సులిన్ ద్రావణానికి కలుపుతారు, మరియు మిశ్రమాన్ని 30 నిమిషాలు కదిలించి పూర్తిగా కలుపుతారు. తరువాత, మిశ్రమ ద్రావణాన్ని సిరంజి ద్వారా హై-స్పీడ్ స్టిరింగ్ (10,000 rpm) కింద సిరంజి ద్వారా CS ద్రావణానికి డ్రాప్‌వైస్‌గా కలుపుతారు. మిశ్రమాలను 30 నిమిషాలు ఐస్ బాత్‌లో హై-స్పీడ్ స్టిరింగ్ (15,000 rpm) కింద ఉంచారు మరియు క్రాస్-లింక్డ్ ఇన్సులిన్ NP లను పొందడానికి వాటిని ఒక నిర్దిష్ట pH కి సర్దుబాటు చేశారు. ఇన్సులిన్ NP ల కణ పరిమాణాన్ని మరింత సజాతీయపరచడానికి మరియు తగ్గించడానికి, అవి ప్రోబ్-టైప్ సోనికేటర్ (UP 200ST, హిల్షర్ అల్ట్రాసోనిక్స్, టెల్టో, జర్మనీ) ఉపయోగించి ఐస్ బాత్‌లో అదనంగా 30 నిమిషాలు సోనికేట్ చేయబడింది.
ఇన్సులిన్ NPS లను Z-సగటు వ్యాసం, పాలీడిస్పర్సిటీ ఇండెక్స్ (PDI) మరియు జీటా పొటెన్షియల్ కోసం లైట్‌సైజర్ 500 (అంటోన్ పార్, గ్రాజ్, ఆస్ట్రియా) ఉపయోగించి డైనమిక్ లైట్ స్కాటరింగ్ (DLS) కొలతలను ఉపయోగించి 25°C వద్ద DD నీటిలో కరిగించడం ద్వారా పరీక్షించారు. స్వరూప శాస్త్రం మరియు పరిమాణ పంపిణీని హిటాచీ H7600 ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (TEM) (హిటాచీ, టోక్యో, జపాన్) ద్వారా వర్గీకరించారు మరియు చిత్రాలను తరువాత హిటాచీ ఇమేజింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్ (హిటాచీ, టోక్యో, జపాన్) ఉపయోగించి విశ్లేషించారు. ఇన్సులిన్ NPల యొక్క ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యం (EE) మరియు లోడింగ్ సామర్థ్యం (LC)ని అంచనా వేయడానికి, NPలను 100 kDa యొక్క మాలిక్యులర్ వెయిట్ కట్-ఆఫ్‌తో అల్ట్రాఫిల్ట్రేషన్ ట్యూబ్‌లలోకి పైప్ చేశారు మరియు 30 నిమిషాల పాటు 500 xg వద్ద సెంట్రిఫ్యూజ్ చేశారు. ఫిల్ట్రేట్‌లోని అన్‌ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ ఇన్సులిన్‌ను ఎజిలెంట్ 1100 సిరీస్ HPLC సిస్టమ్ (ఎజిలెంట్, శాంటా క్లారా, కాలిఫోర్నియా, USA) ఉపయోగించి లెక్కించారు. క్వాటర్నరీ పంప్, ఆటోసాంప్లర్, కాలమ్ హీటర్ మరియు DAD డిటెక్టర్. ఇన్సులిన్‌ను C18 కాలమ్ (జోర్బాక్స్, 3.5 μm, 4.6 mm × 150 mm, ఎజిలెంట్, USA) ద్వారా విశ్లేషించారు మరియు 214 nm వద్ద గుర్తించారు. మొబైల్ దశ అసిటోనిట్రైల్ మరియు నీరు, 0.1% TFA కలిగి ఉంటుంది, 10/90 నుండి 100/0 వరకు ప్రవణత నిష్పత్తులు మరియు 10 నిమిషాలు నడుస్తాయి. మొబైల్ దశ 1.0 ml/min ప్రవాహం రేటుతో పంపబడింది. కాలమ్ ఉష్ణోగ్రత 20 °Cకి సెట్ చేయబడింది. సమీకరణాలను ఉపయోగించి EE మరియు LC శాతాలను లెక్కించండి.(1) మరియు Eq.(2).
ఇన్సులిన్ NP ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి 2.0 నుండి 4.0 వరకు వివిధ CS/ఇన్సులిన్ నిష్పత్తులను పరీక్షించారు. తయారీ సమయంలో వివిధ రకాల CS ద్రావణాన్ని జోడించారు, అయితే ఇన్సులిన్/TPP మిశ్రమాన్ని స్థిరంగా ఉంచారు. అన్ని ద్రావణాలను (ఇన్సులిన్, TPP మరియు CS) జోడించిన తర్వాత మిశ్రమం యొక్క pHని జాగ్రత్తగా నియంత్రించడం ద్వారా ఇన్సులిన్ NPలు 4.0 నుండి 6.5 pH పరిధిలో తయారు చేయబడ్డాయి. ఇన్సులిన్ NPల ఏర్పాటును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క EE మరియు కణ పరిమాణాన్ని వేర్వేరు pH విలువలు మరియు CS/ఇన్సులిన్ ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తులలో మూల్యాంకనం చేశారు.
ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఇన్సులిన్ NP లను అల్యూమినియం కంటైనర్‌పై ఉంచి, కొన్ని టేప్‌తో బిగించిన టిష్యూతో కప్పారు. తరువాత, స్క్రూ చేయబడిన కంటైనర్‌లను ట్రే డ్రైయర్‌తో కూడిన ల్యాబ్‌కాంకో ఫ్రీజోన్ ఫ్రీజ్ డ్రైయర్ (ల్యాబ్‌కాంకో, కాన్సాస్ సిటీ, MO, USA)లో ఉంచారు. పొడి ఇన్సులిన్ NP లను పొందడానికి ఉష్ణోగ్రత మరియు వాక్యూమ్ పీడనాన్ని -10 °C, మొదటి 2 గంటలకు 0.350 టోర్, మరియు 24 గంటల్లో మిగిలిన 22 గంటలకు 0 °C మరియు 0.120 టోర్‌గా సెట్ చేశారు.
బుచి మినీ స్ప్రే డ్రైయర్ B-290 (BÜCHI, ఫ్లావిల్, స్విట్జర్లాండ్) ను ఎన్కప్సులేటెడ్ ఇన్సులిన్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించారు. ఎంచుకున్న ఎండబెట్టడం పారామితులు: ఉష్ణోగ్రత 100 °C, ఫీడ్ ఫ్లో 3 L/min, మరియు గ్యాస్ ఫ్లో 4 L/min.
FTIR-ATR స్పెక్ట్రోస్కోపీని ఉపయోగించి డీహైడ్రేటెడ్ నానోపార్టికల్స్ అలాగే ఫ్రీ ఇన్సులిన్ మరియు చిటోసాన్‌లను స్పెక్ట్రమ్ 100 FTIR స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ (పెర్కిన్ఎల్మర్, వాల్తామ్, మసాచుసెట్స్, USA) ఉపయోగించి విశ్లేషించారు, ఇది సార్వత్రిక ATR నమూనా అనుబంధాన్ని (పెర్కిన్ఎల్మర్, వాల్తామ్, మసాచుసెట్స్, USA) కలిగి ఉంది. 4000-600 cm2 ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో 4 cm2 రిజల్యూషన్ వద్ద 16 స్కాన్‌ల నుండి సిగ్నల్ సగటులను పొందారు.
హీలియోస్ నానోలాబ్ 650 ఫోకస్డ్ అయాన్ బీమ్-స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (FIB-SEM) (FEI, హిల్స్‌బోరో, ఒరెగాన్, USA) ద్వారా సంగ్రహించబడిన ఫ్రీజ్-డ్రైడ్ మరియు స్ప్రే-డ్రైడ్ ఇన్సులిన్ NPల SEM చిత్రాల ద్వారా డ్రై ఇన్సులిన్ NPల స్వరూపాన్ని అంచనా వేశారు. ఉపయోగించిన ప్రధాన పరామితి వోల్టేజ్ 5 keV మరియు కరెంట్ 30 mA.
డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NP లను అన్నింటిని dd నీటిలో తిరిగి కరిగించారు. డీహైడ్రేషన్ తర్వాత వాటి నాణ్యతను అంచనా వేయడానికి ముందు పేర్కొన్న అదే పద్ధతిని ఉపయోగించి కణ పరిమాణం, PDI, EE మరియు LC లను మళ్ళీ పరీక్షించారు. దీర్ఘకాలిక నిల్వ తర్వాత NP ల లక్షణాలను పరీక్షించడం ద్వారా అన్హైడ్రోఇన్సులిన్ NP ల స్థిరత్వాన్ని కూడా కొలుస్తారు. ఈ అధ్యయనంలో, డీహైడ్రేషన్ తర్వాత అన్ని NP లను మూడు నెలల పాటు రిఫ్రిజిరేటర్‌లో నిల్వ చేశారు. మూడు నెలల నిల్వ తర్వాత, NP లను పదనిర్మాణ కణ పరిమాణం, PDI, EE మరియు LC లకు పరీక్షించారు.
నిర్జలీకరణం తర్వాత NP లను రక్షించడంలో ఇన్సులిన్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి 5 mL పునర్నిర్మించిన NP లను 45 mL కలిగిన సిమ్యులేట్ గ్యాస్ట్రిక్ ద్రవం (pH 1.2, 1% పెప్సిన్ కలిగి ఉంటుంది), పేగు ద్రవం (pH 6.8, 1% ట్రిప్సిన్ కలిగి ఉంటుంది) లేదా కైమోట్రిప్సిన్ ద్రావణం (100 g/mL, ఫాస్ఫేట్ బఫర్‌లో, pH 7.8) లో కరిగించండి. వాటిని 100 rpm ఆందోళన వేగంతో 37°C వద్ద పొదిగించారు. 500 μL ద్రావణాన్ని వేర్వేరు సమయ బిందువులలో సేకరించారు మరియు ఇన్సులిన్ సాంద్రతను HPLC నిర్ణయించింది.
తాజాగా తయారుచేసిన మరియు డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క ఇన్ విట్రో విడుదల ప్రవర్తనను డయాలసిస్ బ్యాగ్ పద్ధతి (మాలిక్యులర్ వెయిట్ కట్-ఆఫ్ 100 kDa, స్పెక్ట్రా పోర్ ఇంక్.) ద్వారా పరీక్షించారు. తాజాగా తయారుచేసిన మరియు పునర్నిర్మించిన పొడి NP లను కడుపు, డ్యూడెనమ్ మరియు ఎగువ చిన్న ప్రేగు యొక్క pH వాతావరణాన్ని వరుసగా అనుకరించడానికి pH 2.5, pH 6.6 మరియు pH 7.0 (0.1 M ఫాస్ఫేట్-బఫర్డ్ సెలైన్, PBS) వద్ద ద్రవాలలో డయలైజ్ చేశారు. అన్ని నమూనాలను 200 rpm వద్ద నిరంతర వణుకుతో 37 °C వద్ద ఇంక్యుబేట్ చేశారు. 5 mL డయాలసిస్ బ్యాగ్ వెలుపల ద్రవాన్ని ఈ క్రింది సమయాల్లో పీల్చుకోండి: 0.5, 1, 2, 3, 4, మరియు 6 గం, మరియు వెంటనే వాల్యూమ్‌ను తాజా డయాలిసేట్‌తో నింపండి. ద్రవంలో ఇన్సులిన్ కాలుష్యాన్ని HPLC విశ్లేషించింది మరియు నానోపార్టికల్స్ నుండి ఇన్సులిన్ విడుదల రేటును నానోపార్టికల్స్‌లో కప్పబడిన మొత్తం ఇన్సులిన్‌కు విడుదల చేసిన ఉచిత ఇన్సులిన్ నిష్పత్తి నుండి లెక్కించారు (సమీకరణం 3).
10% ఫీటల్ బోవిన్ సీరం, 100 IU/mL పెన్సిలిన్ మరియు 100 μg/mL స్ట్రెప్టోమైసిన్ కలిగిన డల్బెకోస్ మోడిఫైడ్ ఈగల్స్ మీడియం (DMEM) ఉపయోగించి 60 mm వ్యాసం కలిగిన వంటలలో హ్యూమన్ హెపాటోసెల్యులర్ కార్సినోమా సెల్ లైన్ హెప్జి2 కణాలను పెంచారు. సంస్కృతులను 37°C, 95% సాపేక్ష ఆర్ద్రత మరియు 5% CO2 వద్ద నిర్వహించారు. అప్‌టేక్ అస్సేల కోసం, హెప్జి2 కణాలను 1 × 105 కణాలు/మి.లీ వద్ద 8-బావి నంక్ ల్యాబ్-టెక్ చాంబర్ స్లైడ్ సిస్టమ్ (థర్మో ఫిషర్, NY, USA) పై సీడ్ చేశారు. సైటోటాక్సిసిటీ అస్సేల కోసం, వాటిని 5 × 104 కణాలు/మి.లీ సాంద్రతతో 96-బావి ప్లేట్లలో (కార్నింగ్, NY, USA) సీడ్ చేశారు.
తాజాగా తయారుచేసిన మరియు డీహైడ్రేటెడ్ ఇన్సులిన్ NPs యొక్క సైటోటాక్సిసిటీని అంచనా వేయడానికి MTT అస్సే ఉపయోగించబడింది30. HepG2 కణాలను 96-బావి ప్లేట్లలో 5 × 104 కణాలు/mL సాంద్రతతో సీడ్ చేసి, పరీక్షకు ముందు 7 రోజులు కల్చర్ చేశారు. ఇన్సులిన్ NPలను కల్చర్ మాధ్యమంలో వివిధ సాంద్రతలకు (50 నుండి 500 μg/mL) కరిగించి, ఆపై కణాలకు అందించారు. 24 గంటల పొదిగే తర్వాత, కణాలను PBSతో 3 సార్లు కడిగి, 0.5 mg/ml MTT కలిగిన మాధ్యమంతో అదనంగా 4 గంటలు పొదిగించారు. టెకాన్ అనంతమైన M200 ప్రో స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ ప్లేట్ రీడర్ (టెకాన్, మాన్నెడార్ఫ్, స్విట్జర్లాండ్) ఉపయోగించి 570 nm వద్ద పసుపు టెట్రాజోలియం MTT నుండి పర్పుల్ ఫార్మజాన్‌కు ఎంజైమాటిక్ తగ్గింపును కొలవడం ద్వారా సైటోటాక్సిసిటీని అంచనా వేశారు.
NP ల యొక్క సెల్యులార్ అప్‌టేక్ సామర్థ్యాన్ని కాన్ఫోకల్ లేజర్ స్కానింగ్ మైక్రోస్కోపీ మరియు ఫ్లో సైటోమెట్రీ విశ్లేషణ ద్వారా పరీక్షించారు. నంక్ ల్యాబ్-టెక్ చాంబర్ స్లైడ్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రతి బావిని ఉచిత FITC-ఇన్సులిన్, FITC-ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NP లతో చికిత్స చేశారు మరియు 25 μg/mL డీహైడ్రేటెడ్ FITC-ఇన్సులిన్ NP లను అదే సాంద్రతలో పునర్నిర్మించారు మరియు 4 గంటలు పొదిగించారు. కణాలను PBS తో 3 సార్లు కడిగి 4% పారాఫార్మల్డిహైడ్‌తో పరిష్కరించారు. న్యూక్లియైలను 4′,6-డయామిడినో-2-ఫెనిలిండోల్ (DAPI) తో మరకలు చేశారు. ఒలింపస్ FV1000 లేజర్ స్కానింగ్/టూ-ఫోటాన్ కన్ఫోకల్ మైక్రోస్కోప్ (ఒలింపస్, షింజుకు సిటీ, టోక్యో, జపాన్) ఉపయోగించి ఇన్సులిన్ స్థానికీకరణను గమనించారు. ఫ్లో సైటోమెట్రీ విశ్లేషణ కోసం, 10 μg/mL ఫ్రీ FITC-ఇన్సులిన్, FITC-ఇన్సులిన్-లోడెడ్ NP లు మరియు పునఃపరిష్కరించబడిన డీహైడ్రేటెడ్ FITC-ఇన్సులిన్ NP ల యొక్క అదే సాంద్రతలు ఉన్నాయి. HepG2 కణాలతో సీడ్ చేయబడిన 96-బావి ప్లేట్‌లకు జోడించబడింది మరియు 4 గంటలు పొదిగిన తర్వాత, కణాలను తొలగించి FBSతో 3 సార్లు కడుగుతారు. నమూనాకు 5 × 104 కణాలను BD LSR II ఫ్లో సైటోమీటర్ (BD, ఫ్రాంక్లిన్ లేక్స్, న్యూజెర్సీ, యునైటెడ్ స్టేట్స్) ద్వారా విశ్లేషించారు.
అన్ని విలువలు సగటు ± ప్రామాణిక విచలనం వలె వ్యక్తీకరించబడ్డాయి. అన్ని సమూహాల మధ్య పోలికలను IBM SPSS గణాంకాలు 26 ద్వారా Mac (IBM, Endicott, న్యూయార్క్, USA) ద్వారా వన్-వే ANOVA లేదా t-పరీక్ష ఉపయోగించి అంచనా వేయబడింది మరియు p < 0.05 గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనదిగా పరిగణించబడింది.
బల్కింగ్ ఏజెంట్లు లేదా క్రయోప్రొటెక్టెంట్ల సామర్థ్యం మరియు అధిక లోడ్ సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించి ప్రామాణిక ఫ్రీజ్-డ్రైయింగ్ పద్ధతులతో పోలిస్తే మెరుగైన పునర్నిర్మాణంతో క్రాస్-లింక్డ్ చిటోసాన్/TPP/ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్‌ను డీహైడ్రేట్ చేయడానికి స్ప్రే డ్రైయింగ్ యొక్క వశ్యత మరియు సామర్థ్యాన్ని ఈ అధ్యయనం ప్రదర్శిస్తుంది. ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ సగటు కణ పరిమాణం 318 nm మరియు ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ సామర్థ్యాన్ని 99.4%గా ఇచ్చాయి. డీహైడ్రేషన్ తర్వాత SEM మరియు FTIR ఫలితాలు గోళాకార నిర్మాణం మన్నిటాల్‌తో మరియు లేకుండా మరియు మన్నిటాల్‌తో లైయోఫైలైజ్ చేయబడిన స్ప్రే-ఎండిన NPలలో మాత్రమే నిర్వహించబడుతుందని చూపించాయి, కానీ మన్నిటాల్ లేకుండా లైయోఫైలైజ్ చేయబడిన NPలు డీహైడ్రేషన్ సమయంలో కుళ్ళిపోయాయి. పునర్నిర్మాణ సామర్థ్య పరీక్షలో, మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-డ్రై చేసిన ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ అతి చిన్న సగటు కణ పరిమాణాన్ని మరియు పునర్నిర్మాణంపై అత్యధిక లోడింగ్‌ను చూపించాయి. ఈ అన్ని డీహైడ్రేటెడ్ NPల విడుదల ప్రవర్తనలు అవి pH = 2.5 మరియు pH = 7 యొక్క ద్రావణాలలో వేగంగా విడుదలయ్యాయని మరియు pH = 6.5 యొక్క ద్రావణంలో చాలా స్థిరంగా ఉన్నాయని చూపించాయి. ఇతర పునఃకరిగించిన డీహైడ్రేటెడ్ NPలతో పోలిస్తే, NPలు మన్నిటాల్ లేకుండా స్ప్రే-డ్రై చేసినది వేగవంతమైన విడుదలను చూపించింది. ఈ ఫలితం సెల్యులార్ అప్‌టేక్ అస్సేలో గమనించిన దానికి అనుగుణంగా ఉంది, ఎందుకంటే మన్నిటాల్ లేనప్పుడు స్ప్రే-డ్రై చేసిన NPలు తాజాగా తయారుచేసిన NPల సెల్యులార్ అప్‌టేక్ సామర్థ్యాన్ని దాదాపు పూర్తిగా నిర్వహించాయి. ఈ ఫలితాలు మన్నిటాల్-రహిత స్ప్రే డ్రైయింగ్ ద్వారా తయారు చేయబడిన పొడి ఇన్సులిన్ నానోపార్టికల్స్ నోటి మాత్రలు లేదా బయోఅడెసివ్ ఫిల్మ్‌ల వంటి ఇతర అన్‌హైడ్రస్ డోసేజ్ రూపాల్లోకి మరింత ప్రాసెస్ చేయడానికి చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయని సూచిస్తున్నాయి.
మేధో సంపత్తి సమస్యల కారణంగా, ప్రస్తుత అధ్యయనంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు/లేదా విశ్లేషించబడిన డేటాసెట్‌లు బహిరంగంగా అందుబాటులో లేవు, కానీ సహేతుకమైన అభ్యర్థనపై సంబంధిత రచయితల నుండి అందుబాటులో ఉంటాయి.
కాగన్, ఎ. టైప్ 2 డయాబెటిస్: సామాజిక మరియు శాస్త్రీయ మూలాలు, వైద్య సమస్యలు మరియు రోగులు మరియు ఇతరులకు చిక్కులు. (మెక్‌ఫార్లేన్, 2009).
సింగ్, AP, గువో, వై., సింగ్, ఎ., జి, డబ్ల్యూ. & జియాంగ్, పి. ఇన్సులిన్ ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ అభివృద్ధి: ఓరల్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ ఇప్పుడు సాధ్యమేనా?జె. ఫార్మసీ.బయో-ఫార్మసీ.రిజర్వాయర్.1, 74–92 (2019).
వాంగ్, CY, అల్-సలామి, H. & దాస్, CR మధుమేహం చికిత్స కోసం నోటి ఇన్సులిన్-లోడెడ్ లిపోజోమ్ డెలివరీ వ్యవస్థలలో ఇటీవలి పురోగతులు. వివరణ.J. ఫార్మసీ.549, 201–217 (2018).