Einfluss von Lipidnanopartikeln auf humane Epithelzellen in Mikrosystemen

Die Interaktion Coumarin 6-beladener SLN (SLN-C) mit Epithel- und Endothelzellen in einem Mikrokanalsystem unter Ruhe- und unter Flussbedingungen war Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Die Toxizität der reproduzierbar mit einer im Rahmen des MikroPART- Projektes entwickelten Mikrokanalanlage hergestellten SLN entsprach in den wesentlichen Punkten den in Vorgängerarbeiten gewonnenen Ergebnissen. Im Rahmen der konfokalmikroskopischen Untersuchung der Coumarin 6 Aufnahme durch Epithel- und Endothelzellen humanen bzw. murinen Ursprungs wurde bereits innerhalb 15-minütiger Inkubation sowohl unter Ruhe- als auch unter Flussbedingungen eine deutliche grüne Coumarin 6 Fluoreszenz beobachtet. Mittels Markierung der SLN mit dem stark lipophilen Fluoreszenzfarbstoff DiI und dem fluoreszenzmarkierten Phospholipid NBD- Dipalmitoyl-sn- glycero-phosphatidylethanolamin (NBD-DHPE) erfolgte die Abgrenzung zwischen Farbstoff- und Partikelaufnahme. Die anschließende Untersuchung mittels Fluoreszenz- und Konfokalmikroskop (CLSM) ergab keinen Hinweis auf eine partikuläre Aufnahme der SLN durch die untersuchten Zelllinien. Eine Modifizierung der Partikeloberfläche mit positiv geladenen Polyelektrolyten, die zu einer Positivierung des Zetapotentials führte, änderte den Befund nicht. Da sich nicht alle fluoreszenzmarkierten Phospholipide für die Homogenisation im Mikrokanal eignen, konnte durch Einarbeitung von DHPE gezeigt werden, dass eine nachträgliche kovalente Bindung des Fluoreszenzfarbstoffes DyLight 488® an die SLN möglich ist. Die schnelle Übertragung des lipophilen Modellarzneistoffes Coumarin 6 auf Humane Cornea Epithelzellen (HCE-T) ermöglichte den Einsatz eines aus Mikrobioreaktoren weiterentwickelten Mikrokanalsystems zur in vitro Darstellung der Applikation eines lipophilen Arzneistoffes am Auge sowie dessen Auswaschen durch Lidschlag und Tränenfluss. Als Träger für Coumarin 6 dienten SLN, Liposomen und der Farbstoff selbst in Form von Mikrokristallen. Unabhängig davon, ob sich das Trägermedium in Ruhe befand oder die Zellen umströmte, erfolgte die Coumarin 6 Übertragung auf HCE-T Zellen in steigendem Ausmaß in der Reihenfolge Mikrokristalle < SLN < Liposomen. Die unter Flussbedingungen periodisch zwischengeschalteten Waschschritte zeigten, dass HCE-T Zellen ein Coumarin 6 Depot ausbilden, welches während des Auswaschens nur langsam an Konzentration verarmte.