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In JoVE (4)
- Kombinatorische Synthese von und High-Throughput-Protein Release von Polymer Film-und Nanopartikel-Bibliotheken
- Ernte Murine Alveolarmakrophagen und Auswerten zelluläre Aktivierung von Polyanhydrid Nanopartikel Induced
- Die Analyse der zellulären Internalisierung Nanopartikel und Bakterien durch Multi-Spectral Imaging Durchflusszytometrie
- Hochdurchsatz-Synthese von Kohlenhydraten und Funktionalisierung von Nanopartikeln Polyanhydrid
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Articles by Balaji Narasimhan in JoVE
JoVE Bioengineering
Kombinatorische Synthese von und High-Throughput-Protein Release von Polymer Film-und Nanopartikel-Bibliotheken
Department of Chemical and Biological Engineering, Iowa State University
Diese Methode beschreibt die kombinatorische Synthese von biologisch abbaubaren Polyanhydrid Film-und Nanopartikel-Bibliotheken und die Hochdurchsatz-Detektion von Protein-Freisetzung aus diesen Bibliotheken.
JoVE Bioengineering
Ernte Murine Alveolarmakrophagen und Auswerten zelluläre Aktivierung von Polyanhydrid Nanopartikel Induced
1Department of Chemical and Biological Engineering, Iowa State University, 2Department of Veterinary Microbiology and Preventive Medicine, Iowa State University
Hier beschreiben wir Protokolle zum Ernten von murinen Alveolarmakrophagen, die ihren Sitz angeborenen Immunsystems Zellen in der Lunge und Prüfung ihrer Aktivierung in Reaktion auf Co-Kultur mit Polyanhydrid Nanopartikel.
JoVE Bioengineering
Die Analyse der zellulären Internalisierung Nanopartikel und Bakterien durch Multi-Spectral Imaging Durchflusszytometrie
1Department of Veterinary Microbiology and Preventive Medicine, Iowa State University, 2Amnis Corporation, 3Department of Chemical and Biological Engineering, Iowa State University
In diesem Artikel beschreiben wir ein Verfahren unter Verwendung von Multi-Spectral Imaging Durchflusszytometrie, um die Internalisierung von Polyanhydrid Nanopartikel oder Bakterien durch RAW 264.7-Zellen zu quantifizieren.
JoVE Bioengineering
Hochdurchsatz-Synthese von Kohlenhydraten und Funktionalisierung von Nanopartikeln Polyanhydrid
1Department of Chemical and Biological Engineering, Iowa State University, 2Department of Chemistry, Iowa State University
In diesem Artikel wird ein hoher Durchsatz Verfahren zur Synthese von Oligosacchariden und ihre Befestigung an der Oberfläche der Nanopartikel Polyanhydrid zur weiteren Verwendung bei der Ausrichtung der spezifische Rezeptoren auf Antigen-präsentierenden Zellen präsentiert wird.
Other articles by Balaji Narasimhan on PubMed
Mechanistische Beziehungen Zwischen Polymer Mikrostruktur Und Drogen Freigeben, Kinetik in Bioerodible Polyanhydrides
Diese Arbeit untersucht die Beziehung zwischen Polymer Mikrostruktur und Drug Release Kinetik im System Polyanhydride Bioerodible Poly [(1,6-Biz-p-Carboxyphenoxy-Hexan) - co-(Sebacinsäure Anhydrid)] (CPH-SA). Modellieren von Drogen, p-Nitroanilin (PNA) und zerstreuen gelb 3 (DY), ausgewählte basierend auf Kompatibilität mit CPH und SA, bzw. wurden. Das Polymer Gefüge und die Verträglichkeit des Medikaments mit der konstituierenden Monomeren waren entschlossen, haben maßgeblichen Einfluss auf die Freigabe-Kinetik der Drogen untersucht. Polymersysteme mit homogenen Mikrostruktur, poly(SA) und 50: 50 CPH-SA, zeigte gleichzeitige Polymer Abbau- und ARZNEIMITTELFREISETZUNG, obwohl die Löslichkeit des Medikaments im Polymer beeinflusst die Form der Veröffentlichung Profile. Für die heterogene Copolymere, 20 und 80: 20 CPH-SA, zeigte einzelne Monomer Freigabe Kinetik die Effekte der Droge Partitionierung innerhalb einer Phase getrennte Mikrostruktur. Die PNA-Moleküle-Teilung bevorzugt in der CPH-Microdomains in die 20-CPH-SA-Copolymer während der DY-Moleküle-Partition vorzugsweise in die SA-Microdomains in die 80: 20-CPH-SA-Copolymer. Diese Studien schlagen vor, daß die Droge Auslösevorrichtung von Polymer-Mikrostruktur, Kompatibilität der Droge mit den konstituierenden Polymer-Phasen und Löslichkeit des Medikaments in das Polymer angetrieben wird. Ein gründliches Verständnis der Droge-Polymer Interaktionen sowie der Polymer-Mikrostruktur wird den Weg für genauere Vorhersagen von ARZNEIMITTELFREISETZUNG aus Bioerodible Polyanhydrides ebnen.
Entwurf Eines Injizierbaren Systems, Basierend Auf Bioerodible-Polyanhydride-Mikrosphären Für Nachhaltige Medikamentenabgabe
Die Fabrikation und Morphologische Charakterisierung Drogen freigeben Kinetik aus Mikrokügelchen aus drei Bioerodible Polyanhydrides, Poly [1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan] (poly(CPH)), Poly (Sebacinsäure Anhydrid) (poly(SA)) und Copolymer poly(CPH-co-SA) 50: 50 (CPH:SA 50: 50) wird berichtet. Die Fabrikation-Technik ergibt Mikrosphären mit verschiedenen Morphologien für jede der drei Polymere studierte, von sehr glatte Außenflächen für poly(CPH) bis hin zu groben Oberflächenrauheit mit großen Poren für poly(SA). Lassen Sie Profile für das Medikament Modell p-Nitroanilin sind auch unterschiedlich für jedes Polymer. Das Freigabe-Profil von poly(CPH) hat einen großen ersten Ausbruch und zeigt wenig zusätzliche Freigabe nach 2 Tagen. Die Freisetzung von poly(SA) fast Null-Reihenfolge und dauert etwa 8 Tage. Das Freigabe-Profil aus CPH:SA 50: 50 zeigt ein relativ kleines platzen und dann Trenneigenschaft Ordnung für i Monat. Die andere Version-Profile sind Polymer Aushöhlung Preise und Drogen Verteilung Merkmale der Mikrosphären zugeschrieben. Maßgeschneiderte Version Profilen ein Burst, gefolgt von Ordnung-Version werden durch geeignete Kombination Mikrosphären gewonnen. Diese Technik ermöglicht unabhängigen Modulation sowohl das Platzen und die Ordnung Freigabe durch die Anzahl der poly(CPH) und poly(SA)-Mikrosphären bzw. variieren. Darüber hinaus kann die Ordnung-Version von etwa eine Woche bis zu einem Monat erweitert werden von einschließlich CPH:SA 50: 50-Mikrosphären.
Mikrosphären Größe, Niederschlag Kinetik Und Drogen Verteilung Steuern ARZNEIMITTELFREISETZUNG Aus Biologisch Abbaubaren Polyanhydride Mikrosphären
Ein gründliches Verständnis der Faktoren, die Droge Bereitstellungsmechanismen von Oberfläche-erosionsanfälligen Polymer-Geräten ist entscheidend für die Gestaltung der optimalen Trägersysteme. Poly(sebacic Anhydride) (PSA)-Mikrosphären wurden mit drei Modell-Droge-Verbindungen (Rhodamin B, p-Nitroanilin und Piroxicam) mit einer Reichweite von Polaritäten (Wasser-löslichkeiten) geladen. Die Droge release Profile von monodispersen, die Teilchen in drei verschiedenen Größen verglichen wurden, um aus Polydisperse Mikrosphären freizugeben. Einzelnen Modell Arzneimittel stellte aus verschiedenen Bereitstellungsmechanismen. Droge Verteilung innerhalb der Polymer wurde durch Laser scanning konfokale Mikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Rhodamin, die meisten hydrophile Substanz untersucht, war stark in Richtung der Mikrosphären-Oberfläche, während die viel mehr hydrophobe zusammengesetzte, Piroxicam, gleichmäßiger verteilt lokalisiert. Darüber hinaus wurden alle drei Verbindungen sehr gleichmäßig verteilt, in kleinsten Mikrosphären, wahrscheinlich wegen der konkurrierenden Effekte der Droge Diffusion aus der aufkeimenden Polymer-Tröpfchen und die Fällung des Polymers nach Lösungsmittelextraktion, die die Droge in der Polymermatrix effektiv zu "fallen". Die unterschiedlichen Drogen-Distributionen wurden in die Droge Freigabe profile manifestiert. Rhodamin erschien sehr schnell unabhängig von Mikrosphären Größe. So Erweiterte Freigabe profile möglicherweise nicht erhältlich, wenn die Droge stark in Mikrosphären neu verteilt. Die Freisetzung von p-Nitroanilin war mehr verlängert, aber noch wenig Abhängigkeit von Mikrosphären Größe zeigte. Bei wasserlösliche Drogen mit hydrophoben Polymeren gekapselt sind, kann es daher schwierig um Freigabe Profile durch Steuern Microsphere Größe sein. Piroxicam geladenen Mikrosphären zeigen die interessantesten Freigabe-Profile, die zeigen, dass die Freigabe Dauer Microsphere Größe, was zu einer einheitlicheren Droge-Verteilungs zu verringern erhöht werden kann.
Kapselung, Stabilisierung Und Freisetzung Von BSA-FITC Aus Polyanhydride-Mikrosphären
Um die Wirksamkeit der Verwendung von Polyanhydrides als Träger für therapeutische Proteine zu ermitteln, wurde das Modell Protein Rinderserumalbumin mit Fluoreszein-Isothiocyanat (BSA-FITC) beschriftet in Mikrokügelchen aus Poly Sebacinsäure Anhydrid gekapselt (poly(SA)) und gelegentliche Copolymere aus poly(SA) und Poly (1,6-Biz-p-Carboxyphenoxy) Hexan (poly(CPH)). Die Mikrosphären über die Doppel-Emulsion (Wasser/Öl/Wasser)-Technik hergestellt wurden und zeichneten sich mit Rasterelektronenmikroskopie, Gelpermeationschromatographie, konfokale Mikroskopie, und ein Coulter Counter. Die Wirkung von Protein laden, Protein-Verteilung und Veränderung Polymer Zusammensetzung wurde in einer in-vitro-Freigabe-Studie untersucht. Die Sekundärstruktur der gekapselten BSA-FITC wurde mit Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie bestimmt. Die Primärstruktur des Proteins freigegeben wurde mit Natrium Natriumdodecylsulfat Sulfat Polyacrylamidgelelektrophorese analysiert. Poly(SA) und 20 (CPH:SA) Mikrosphären waren gefunden, um die Primärstruktur des Proteins freigegeben und die Sekundärstruktur des gekapselten Proteins zu sparen, und zeigte eine nachhaltige Lieferung für etwa 15 und 30 Tagen, jeweils. Wie der CPH-Inhalt in das Copolymer erhöht, die sekundäre Struktur der FITC-BSA nicht konserviert war, wie durch die steilen Rückgang der α-Helix-Inhalt angezeigt.
Charakterisierung Des Schicksals Und Transport Von Isoxaflutole, Boden Angewendet Mais Herbizid, in Oberflächengewässern Mit Einem Wendepunkt-Modell
Das Ziel dieser Studie ist eine umfassende Beurteilung des Transports von Isoxaflutole durchzuführen und RPA 202248 und ihre Kumuleffekte in Semistatic Gewässer, mit eine verteilten Wasserscheide-Modell und Qualitätsdaten Wasser zu beobachten. Ein konzeptionelles Modell wurde entwickelt, um das Schicksal und den Transport von Isoxaflutole Rückstände und im Oberflächenwasser zu charakterisieren. Boden- und Assessment Tool (SWAT), eine kontinuierliche tägliche Zeitschritt Wasserscheide-Modell, wurde verwendet, um die Prozesse im konzeptionellen Modell zu simulieren. Monitoring-Daten lagen für eine Reihe von Oberflächenwasserkörper innerhalb der großen Produktbereich Verwendung durch umfangreiche und intensive Rückstandsüberwachung. Ausführliche Produktinformationen über die Verwendung auf PLZ-Ebene wurde durch Händler-Verkauf und ein Züchter-Umfrage abgerufen. Die hydrologischen und chemischen Transport-Ergebnisse aus dem SWAT-Modell wurden im Vergleich zur verfügbaren monitoring-Daten aus ausgewählten Gewässer validiert. Bei einer Validierung wurde das Modell verwendet, um das Schicksal von Isoxaflutole abgeleitete Rückständen in die Gewässer, die mit langfristigen historischen Wetterdaten zu simulieren. Die Ergebnisse aus dieser Untersuchung zeigen keine Hinweise auf langfristige Akkumulation von Isoxaflutole und seinen Metaboliten RPA 202248 in semistatic Gewässern.
Parallelsynthese Und Hohen Durchsatz Auflösung Test Der Biologisch Abbaubare Polyanhydride-Copolymere
Wir haben bewiesen, dass Polykondensation Reaktionen in kombinatorische Weise erfolgen können und dass die Polymer-Bibliothek bei hohem Durchsatz mit einem rapid-Prototyping-Technik multiwell Substrate zu fabrizieren gezeigt werden kann. Eine linear unterschiedliche kompositorische Bibliothek mit 100 verschiedenen biologisch abbaubare Polyanhydride zufällige Copolymere, die viel versprechende Träger für kontrollierte Medikamentenabgabe sind war entworfen, hergestellt und zeichnet sich durch IR-Mikroskopie innerhalb weniger Stunden. Polyanhydride-Copolymer-Bibliothek wurde auf der Grundlage von 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan (CPH) und Sebacinsäure Anhydrid (SA) und zeichnete sich mit Infrarot Mikrospektroskopie bestimmen die Komposition innerhalb jedes gut. Da Abbau- und Freigabe Preise Copolymer Zusammensetzung abhängt, wir auch neue Hochdurchsatz-Methoden entwickelt, um ARZNEIMITTELFREISETZUNG aus dieser Bibliothek von Copolymere zu untersuchen, durch die Gestaltung von bestimmter Brunnen für jede Aufgabe. Eine Teilmenge dieser Bibliothek wurde ausgewählt, und ein Substrat wurde entworfen und hergestellt, um die Synthese und der Farbstoff Auflösung aus einer Reihe von Polyanhydride Copolymere in paralleler Weise mit Hilfe einer CCD-Kamera Überwachung zu ermöglichen. Multisampling Substrate wurden mit einer neuartigen rapid-Prototyping-Methode hergestellt, die aus einem organischen lösemittelfest Array von 10 x 10 Inkubation des 2-MuL-Volumes besteht. Die Bibliotheken wurden mit einer Custom-Built Flüssigkeit, bestehend aus einer Reihe von computergesteuerten Volume-Dosiertechnik Pumpen und XYZ Bewegung Schankanlage abgelagert. Die parallele Farbstoff-Auflösung-Studie angezeigt eine abnehmende Rate der Freigabe mit zunehmender CPH Inhalt. Dieses Ergebnis stimmt mit bereits veröffentlichten Daten für Farbstoff-Freisetzung aus poly(CPH-co-SA)-Copolymere. In dieser Arbeit beschriebenen Methodik ist für zahlreiche Anwendungen in den Arenen von Hochdurchsatz-Polymersynthese und Charakterisierung.
Einzeldosis-Impfstoff Auf Der Grundlage Biologisch Abbaubare Polyanhydride-Mikrosphären Kann Mechanismus Der Immunantwort Modulieren
Diese Studie konzentriert sich auf die Entwicklung der Einzeldosis Impfstoffe basierend auf biologisch abbaubare Polyanhydride-Mikrosphären, die haben die einzigartige Fähigkeit, den Mechanismus der Immunantwort modulieren. Das Polymer-System beschäftigt besteht aus Copolymere aus 1, 6-Bis(p-carboxyphenoxy)-Hexan und Sebacinsäure. Zwei Copolymer-Formulierungen, die nachweislich auf Erweiterte Freigabe Kinetik und Protein Stabilität wurden untersucht. In-vivo-Untersuchungen in C3H/HeOuJ Mäuse nachweislich mit Tetanustoxoid (TT) als ein Modell-Antigen, die Kapselung-Prozedur die Immunogenität des TT bewahrt. Das Polymer selbst stellte eine adjuvante Wirkung, Verbesserung der Immunantwort auf eine kleine Dosis des TT. Die Mikrosphären bereitgestellt, ein sehr intensiver TT ausreichen, um eine primäre und eine sekundäre Immunantwort (d. h. hohe Antikörper-Titer) mit hoher-Avidität Antikörper-Produktion, zu veranlassen, ohne dass einen zusätzlichen Verwaltungsaufwand. Antigen-spezifische Verbreitung 28 Wochen nach einer einzigen Immunisierung zeigten, dass Immunisierung mit Polyanhydride Mikrosphären generiert, langlebige Gedächtniszellen und Plasma-Zellen (B-Zellen Antikörper-sezernierende), die in der Regel nicht ohne Reifung Signale von T-Helfer-Zellen vorkommen. Darüber hinaus wurde durch die Veränderung der Impfstoff-Formulierung, der Gesamtstärke der T-Helfer-Typ-2-Immunantwort selektiv vermindert führt eine ausgewogene Immunantwort ohne Verringerung der Gesamt-Titer. Dieses Ergebnis ist bemerkenswert, bedenkt, dass kostenlose TT induziert einen T-Helfer geben 2 Immunantwort, und hat wichtige Implikationen für die Entwicklung von Impfstoffen gegen intrazelluläre Krankheitserreger. Die Möglichkeit, selektiv die Immunantwort ohne die Verwaltung des zusätzlichen Zytokine oder schädlichen Zusatzstoffen zu optimieren ist ein einzigartiges Merkmal dieser Lieferung-Fahrzeug, das es einen ausgezeichneten Kandidat für Impfstoffentwicklung machen kann.
Problem-based Learning Biotechnologie Kurse in Chemieingenieurwesen
Wir haben eine Reihe von oberen Undergraduate/Graduate-Vorlesung und Labor-Kurse zu biotechnologischen Themen zur Ergänzung von bestehenden biochemische Technik, Bioseparations und Medizintechnik-Vorlesungen entwickelt. Die Übungen basieren auf Problem-basiertes Lerntechniken, mit zwei - und drei-Personen-Teams, Journale und Leistung Rubriken für Orientierung und Bewertung. Teilnehmer haben zunächst fand sie zu schwierig sein, da sie wenig Erfahrung mit Problem-based Learning hatten. Wir sind um die Registrierung zu erhöhen, die Labor-Kurse in 2-Credit-Gruppierungen zu kombinieren und so dass Studenten einer von ihnen Ersatz für die zweite von unseren 2-Credit-Chemieingenieurwesen-Einheit Operationen-Übungen.
Protein Stabilität in Anwesenheit Von Polymer-Abbauprodukte: Konsequenzen Für Die Kontrollierte Freisetzung Formulierungen
Wenn Proteine in Polymer-Mikrosphären für nachhaltige Drug-Delivery einkapseln gibt es drei Phasen, in denen die Stabilität des Proteins aufrechterhalten werden muss: (1) die Herstellung der Mikrosphären, (2) die Speicherung der Mikrosphären und (3) die Freigabe des gekapselten Proteins. Diese Studie konzentriert sich auf die Auswirkungen der Polymer-Abbauprodukte auf die primäre, sekundäre und tertiäre Struktur von Tetanustoxoid, Eieralbumin (Ova) und Lysozym nach Inkubation für 0 oder 20 Tage in Anwesenheit von Ester (Milchsäure und Glykolsäure) und Essigsäureanhydrid (Sebacinsäure und 1,6-bis(p-carboxyphenoxy)hexane) Monomere. Die Struktur und Antigenität oder enzymatische Aktivität jedes Proteins in Anwesenheit jedes Monomers wurde quantifiziert. Natrium Natriumdodecylsulfat-Sulfat-Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese, Circulardichroismus und Fluoreszenzspektroskopie wurden zur beurteilen/bewerten die primäre, sekundäre und tertiäre Strukturen der Proteine, beziehungsweise. Enzyme-linked Immunosorbent Assay wurde verwendet, um Änderungen in der Antigenität von Tetanustoxoid und Eizellen zu messen und eine Fluoreszenz-gegründeten Probe wurde zur Bestimmung der Enzymaktivität von Lysozym. Tetanustoxoid erwies sich die stabilsten in Anwesenheit von Essigsäureanhydrid Monomere, während Eizellen stabilsten in Anwesenheit von Sebacinsäure und Lysozym stabil war, wenn mit allen die Monomere studierte inkubiert.
Synthese Und Charakterisierung Neuartiger Polyanhydrides Mit Maßgeschneiderten Aushöhlung Mechanismen
Wir haben eine neue Synthese-Route erstellen basierend auf Monomere, die hydrophile Entitäten innerhalb hochhydrophob Backbones enthalten Polyanhydrides gestaltet. Die Methode führt zu Polyanhydrides, der leicht zu Drogen-haltigen verarbeitet werden können Tabletten. Die Synthese, Charakterisierung und Erosion Studien von Polyanhydride Copolymere auf der Grundlage von 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy)-Hexan (CPH), die hochhydrophobe, und 1,8-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane (Westwood), die hydrophile Oligomere Ethylenglykol-Segmente in der Monomereinheit, erfolgte unter Verwendung einer Kombination der Molekülspektroskopie, thermische Analyse, Gravimetrie und Raster-Elektronenmikroskopie. Die Studien zeigen, dass durch die Erhöhung des CPH-Inhalts in der CPTEG:CPH-Copolymere, die Aushöhlung des Systems auf Oberfläche zersetzendes Mechanismus von Massen zersetzendes zugeschnitten werden kann. Diese Systeme haben Versprechen als Protein-Träger.
Die Rolle Der Mikrosphären Fabrikation Methoden Auf Die Stabilität Und Release Kinetik Der Eieralbumin in Polyanhydride Mikrosphären Gekapselt
Die Wirkung der Mikrosphären Fabrikation Methoden auf die Stabilität und Release Kinetik der Eieralbumin gekapselt in Polyanhydride Mikrosphären wurde untersucht. Die Polyanhydrides verwendet wurden (Sebacinsäure Anhydrid) Poly (poly(SA)) und einem zufälligen 20-Copolymer aus Poly [1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan] (poly(CPH)) und poly(SA). Mikrosphären wurden von drei Doppel-Emulsion-Methoden (Wasser/Öl/Wasser, Wasser/Öl/Öl und Solid-Öl/Öl) und kryogene Atomisierung fabriziert. Die Kapselung-Effizienz für kryogene Atomisierung und niedrigsten, wenn am höchsten war der w/o / w Technik verwendet wurde. Mikrosphären, hergestellt von der s/o/o-Methode hatte den größten ersten Ausbruch von veröffentlichten Protein. Alle Methoden bewirkte Ordnung Freisetzung des Proteins nach dem Platzen. Die Freigabe von Eieralbumin aus poly(SA) und 20 (CPH:SA) Mikrosphären dauerte etwa 3 und ca. 6 Wochen, beziehungsweise. Für alle Methoden der Fertigung wurde die primäre Struktur eines veröffentlichten Eieralbumin konserviert, wie durch Gel-Elektrophorese bestimmt. Die Sekundärstruktur von Eieralbumin gekapselt in 20 (CPH:SA) w/o / w-Mikrosphären wurde nicht konserviert.
AMPHIPHILE Polyanhydrides Für Protein-Stabilisierung Und Release
Das übergeordnete Ziel dieser Forschung ist es, neuartige AMPHIPHILE biologisch abbaubare Systeme basierend auf Polyanhydrides für die Stabilisierung und anhaltende Freisetzung von Peptiden und Proteinen zu entwerfen. Dementsprechend Copolymere aus die Anhydride, 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan (CPH) und 1,8-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane (Westwood), die Monomer-haltigen sind Oligomere Ethylenglykol Adsorptionseigenschaften, haben synthetisiert worden. Mikrokügelchen aus verschiedenen CPTEG:CPH Kompositionen haben durch zwei nichtwässrigen Methoden fabriziert worden: doppelte Solid/Öl/Öl-Emulsion und kryogene Atomisierung. Die Fähigkeit dieses AMPHIPHILE Polymer Systems zur Stabilisierung der Modell-Proteine (z.B. Lysozym und Eieralbumin) wurde untersucht. Die Struktur der sowohl die gekapselte sowie die veröffentlichten Protein wurde mit Gel-Elektrophorese, Circulardichroismus und Fluoreszenzspektroskopie überwacht. Es wurde festgestellt, dass das CPTEG:CPH-System die strukturelle Hierarchie der gekapselten Proteine bewahrt. Aktivität Studien des veröffentlichten Proteins zeigen, dass das CPTEG:CPH-System behält die biologische Aktivität des Proteins freigegeben. Diese Ergebnisse sind vielversprechend für zukünftige in-vivo-Studien, die das Design der neuartige biologisch abbaubare Polyanhydride Träger für die Stabilisierung und anhaltende Freisetzung von therapeutische Peptide und Proteine beteiligt sind.
Kobalt-Ferrit-Nanokristalle: Folgejahren Magnetotaktische Bakterien
Magnetotaktische Bakterien produzieren Exquisit bestellte Ketten der einheitlichen Magnetit (Fe(3)O(4))-Nanokristallen und die Verwendung des bakteriellen mms6 Proteins ermöglicht die Shape-selektive Synthese Fe(3)O(4) Nanokristallen. Kobalt-Ferrit (CoFe(2)O(4)) Nanopartikel, auf der anderen Seite, sind nicht bekannt, die in lebenden Organismen auftreten. Hier berichten wir über den Einsatz des rekombinanten mms6 Proteins bei vorlagenbasierten Synthese von in-vitro-CoFe(2)O(4)-Nanokristallen. Wir haben das in mms6-Protein und einer synthetischen C-terminalen Domäne des mms6 Proteins kovalent gebunden, um selbstorganisierende Polymere zu Vorlage hierarchische CoFe(2)O(4) Nanostrukturen. Diese neue Syntheseweg kann oberflächlich Raumtemperatur Form-spezifische Synthese von komplexen magnetischen kristalline Nanomaterialien mit Korngrößen im Bereich von 40-100 nm, die schwer zu produzieren, mit konventionelle Techniken.
Immunmodulatorische Biomaterialien
Impfung gehört zu den erfolgreichsten medizinischen Maßnahmen zur Verhütung von Krankheiten im 20. Jahrhundert. Jedoch kommt mit der Entwicklung von neuen und weniger Reactogenic Impfstoff Antigene, die molekulare rekombinante Technologien nutzen, die Notwendigkeit effektiver Adjuvantien, die die Induktion adaptive Immunantworten erleichtern. In diesem Zusammenhang zeigen immunmodulatorische Biomaterialien, besonders die, die auf der Grundlage von biologisch abbaubaren Polymeren, viel versprechend. Dieser Artikel beschreibt die verschiedenen Klassen von immunmodulatorische Biomaterialien und plädiert für einen interdisziplinären Ansatz, der Molekulare Konzepte aus verschiedenen Bereichen zu rational Entwurf Impfstoff Hilfsstoffe mit immunmodulierenden Eigenschaften zusammenbringt.
Kombinatorische Gestaltung Von Biomaterialien Für Drug-Delivery: Chancen Und Herausforderungen
Das rationale Design von biologisch abbaubaren Polymeren Geräten für kontrollierte Medikamentenabgabe und Tissue Engineering ist ein wichtiger Bereich der Forschung für die Förderung neuer Therapien für Krebs, Diabetes und immun-Erkrankungen. In einer Zeit der steigenden Kosten für die orientierte Forschung ist es dringend, neue und schnelle Methoden zum Entwerfen von Drug-Delivery-Systeme zu entwickeln.
Polymerchemie Einflüsse Monozytären Aufnahme Von Polyanhydride TPOT
Um zu demonstrieren, dass Polyanhydride Copolymer beeinflusst Chemie der Aufnahme- und der intrazellulären Untergliederung der TPOT von THP-1 humanen monozytären Zellen.
Impfstoff Hilfsstoffe: Aktuelle Herausforderungen Und Zukünftige Ansätze
Für Menschen, Haustiere und Lebensmittel produzierenden Tieren wurde die Impfung als das erfolgreichste medizinische Intervention zur Prävention von Krankheiten im 20. Jahrhundert angepriesen. Impfung ist jedoch nicht ohne Probleme. Mit der Entwicklung von neuen und weniger Reactogenic Impfstoff Antigene, die molekulare rekombinante Technologien nutzen, kommt auch die Notwendigkeit effektiver Adjuvantien, die die Induktion adaptive Immunantworten erleichtern wird. Außerdem aktuelle Impfstoff Hilfsstoffe sind erfolgreich, um rechtzeitig die humorale oder Antikörper vermittelte Schutz aber viele Krankheiten, die derzeit Plagen Mensch und Tier, wie Tuberkulose und Malaria, erfordern Zell-vermittelte Immunität für ausreichenden Schutz. Eine umfassende Erörterung wird präsentiert aktuelle Impfstoff Hilfsstoffe, deren Auswirkungen auf die Induktion von Immunantworten und Impfstoff-Hilfsstoffen, die Versprechen in der jüngsten Literatur gezeigt haben.
Hochdurchsatz-zellbasierte-Screening Der Biologisch Abbaubare Polyanhydride-Bibliotheken
Eine parallele screening-Methode wurde entwickelt, um schnell diskrete Bibliothek Substrate von Biomaterialien mit zellbasierte Assays zu bewerten. Die Biomaterialien, die in diesen Studien verwendet wurden Oberfläche-erosionsanfälligen Polyanhydrides basierend auf Sebacinsäure (SA), 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan (CPH) und 1,8-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane (Westwood), die zuvor als Träger für Medikamente, Proteine und Impfstoffe untersucht worden sein. Linear unterschiedliche kompositorische Bibliotheken von 25 verschiedenen Polyanhydride zufällige Copolymere (basierend auf CPH:SA und CPTEG:CPH) wurden entworfen, hergestellt und mit diskreten synthetisiert (organische Lösungsmittel-beständig) Multi-Sample Substrate mit eine neuartigen rapid-Prototyping-Methode erstellt. Die kombinatorischen Bibliotheken zeichneten sich bei hohem Durchsatz mit Infrarot Mikroskopie und mit 1H NMR und Size Exclusion Chromatography validiert. Die diskreten Bibliotheken wurden rasch zum Biokompatibilität mit standard SP2/0-Myelom, CHO und L929 Fibroblasten und Makrophagen-Zelllinien J774 überprüft. Bei einer Konzentration von 2,8 mg/mL gab es keine nennenswerten zytotoxische Wirkung auf jedem der vier Zelllinien, die von keinem der CPH:SA oder CPTEG:CPH Kompositionen ausgewertet. Darüber hinaus wurde die Aktivierung der Makrophagen J774 ausgewertet durch Inkubation der Zellen mit den Polyanhydride-Bibliotheken und Quantifizierung der sezernierte Zytokine (IL-6, IL-10, IL-12 und TNFalpha). Die Ergebnisse zeigten, dass Copolymer Kompositionen mit mindestens 50 % CPH induzierte erhöhte Mengen von TNFalpha. Zusammenfassend lässt sich sagen erklärt die Ergebnisse, dass die hier beschriebenen Methoden empfänglich für die Hochdurchsatz-Analyse der synthetisierten Biomaterialien sind und erleichtern die schnelle und rationelle Gestaltung der Materialien für Biomedizinische Anwendungen.
Die Gleichzeitige Wirkung Der Polymer-Chemie Und Gerät-Geometrie Auf Der In-vitro-Aktivierung Von Murinen Dendritischen Zellen
Polyanhydrides sind eine vielversprechende Biomaterialien für den Gebrauch als Impfstoff Hilfsstoffe sowie Mehrkomponenten-Implantate. Ihre Eigenschaften können für Anwendungen wie kontrollierte ARZNEIMITTELFREISETZUNG, Droge-Stabilität und/oder immun-Verordnung (Adjuvans-Effekt) angepasst werden. Verständnis der Induktions von immunmodulatorische Mechanismen dieses Polymer Systems ist wichtig für das Design und die Entwicklung wirksamer Impfstoffe und Gewebe kompatibel Mehrkomponenten implantierbare Geräte mit diesem Polymer-System. Diese Studie beschreibt die Entwicklung einer schnellen Multiplex Methode zur Untersuchung der Adjuvanticity von Polyanhydride TPOT und Filmen mit murine dendritische Zellen (DCs). Beurteilung der Immunantwort Zelle Oberfläche Marker darunter MHC-II und CD86, CD40, und CD209 Zytokine wie IL-6 wurden, IL - 12 p 40 und IL-10 gemessen. Die DCs inkubiert mit TPOT angezeigt Verbesserte Ausdruck der alle Oberflächen Marker und die Produktion von IL - 12 p 40 im Vergleich zu DCs inkubiert mit Polymerfolien in Chemie-abhängigen Weise. Dies deutet darauf hin, dass Polyanhydrides verschiedener chemischer und Gerät Geometrien zugeschnitten werden können, um die gewünschte Aktivierung der Immunzellen für spezifische Anwendungen zu erreichen. Die beobachteten Biokompatibilität und Aktivierung des DCs von Polyanhydride Geräten unterstützt ihre Einbeziehung in Impfstoff Lieferung Geräte sowie Mehrkomponenten medizinische Implantate.
Wirkung Der Polymer-Chemie Und Fabrikation-Methode Auf Protein-Release Und Stabilität Von Polyanhydride Mikrosphären
Die Freigabe-Kinetik und die Stabilität des Eieralbumin gekapselt in Polyanhydride Mikrosphären mit unterschiedlicher chemischer wurden untersucht. Polymere auf der Grundlage des Anhydrid Monomere Sebacinsäure (SA) und 1, 6-Bis(p-carboxyphenoxy)-Hexan (CPH) 1,8-Bis (p-Carboxyphenoxy) - 3,6 - Dioxaoctane (Westwood) wurden verwendet. Mikrosphären wurden von zwei nicht-wässrige Methoden fabriziert: eine doppelte Solid/Öl/Öl-Emulsion Technik und kryogene Atomisierung. Die Studien haben ergeben, dass die zwei Fabrikation-Methoden nicht erheblich beeinträchtigen, die Freigabe-Kinetik der Eieralbumin, obwohl das Platzen der release war das Protein eine Funktion der Fabrikation-Methode und der Polymerchemie. Antigene Stabilität des Eieralbumin aus Mikrosphären vom kryogenen Atomisierung entlassen wurde von western-Blot-Analyse untersucht. Diese Studien zeigen, dass die AMPHIPHILE CPTEG:CPH Polyanhydrides Proteinstruktur bewahrt und Protein Stabilität durch Erhaltung der immunologischen Epitopes veröffentlichten Protein verbessert.
Kombinatorische/Hochdurchsatz-Methoden Zur Bestimmung Der Polyanhydride Phase Verhalten
Kombinatorische Methoden wurden entwickelt, um das Phase Verhalten von biologisch abbaubaren Polyanhydrides für Lieferung New Drug Applications zu studieren. Die Polyanhydrides von Interesse sind poly[1,6-bis(p-carboxyphenoxy) Hexan] (CPH) und Poly [Sebacinsäure Anhydrid] (SA). Beide kontinuierliche und diskrete Polymer-Mischung-Bibliotheken wurden hergestellt, mit eine Kombination von Lösungs-gradient Ablagerung und rapid Prototyping. Mischung Kompositionen zeichneten sich durch einen hohen Durchsatz-Übertragung Fourier-transform-Infrarot (FTIR)-Probenahme-Technik und mit theoretischen Massenbilanz Vorhersagen verglichen. Um Phasendiagramme CPH/SA zu erhalten, wurde die Wirkung der Mischung Zusammensetzung und Temperatur auf die Mischbarkeit der Mischung glühen untersucht. Dieser gradient Bibliothek wurde mit Lichtmikroskop beobachtet, um Wolke Punkte bestimmen. Diese Ergebnisse wurden verglichen mit einer theoretischen Phasendiagramm entnommen Flory-Huggins-Theorie und mit atomic Force Mikroskopie (AFM) Experimente auf Mischung Bibliotheken und die Vereinbarung zwischen den Methoden war sehr gut. Die high-Throughput-Methode zeigt, dass das CPH/SA-System oberen kritischen Lösung-Temperatur-Verhalten aufweist. Diese Bibliotheken sind empfänglich für andere Anwendungen mit hohem Durchsatz in der Biomaterialien Wissenschaft Zellviabilität ZELLAKTIVIERUNG und Protein/Biomaterial-Interaktionen.
Nachverfolgung Chemische Verarbeitung Pathways in Kombinatorische Polymer-Bibliotheken über Data-Mining
Änderungen in der molekularen Struktur und Zusammensetzung von unvorstellbarer Polymer-Netze (IPNs) können verwendet werden, deren Eigenschaften anpassen. Während die Eigenschaften der IPNs Polymermischungen normalerweise unterscheiden, ist ein klares Verständnis für die Auswirkungen von Änderungen der Polymerisation Sequenz auf die physikalischen Eigenschaften und die entsprechenden molekularen Bindung erforderlich. Um dieses Problem zu beheben, wird ein Daten-Bergbau-Ansatz verwendet, um die Änderung mit Polymerisation Sequenz von Zug- und rheologische Eigenschaften von Acrylat-Epoxy-IPNs zu identifizieren. Der experimentelle Ansatz verwendet, um die molekulare Struktur zu studieren ist Hochdurchsatz Fourier Transform Infrarotspektroskopie (FTIR). Analyse von der FTIR-Spektren der IPNs mit verschiedenen Polymerisation Sequenzen synthetisiert führt zu einem Verständnis der molekularen Verklebung verantwortlich für die Zug- und rheologischen Eigenschaften. Aus der Interpretation der Wellenzahl Panzerketten und zugehörigen molekulare Anleihen finden wir, dass die Polymerisation-Sequenz am aromatischen Ring Bond Energien und Wasserstoff-Bindung betrifft. Diese Arbeit definiert die Beziehungen zwischen Chemie, Struktur, Verarbeitung und Eigenschaften der IPN-Proben.
Kapselung in AMPHIPHILE Polyanhydride Mikropartikel Stabilisiert Yersinia Pestis Antigene
Das Design des biologisch abbaubaren Polymeren-Delivery-Systeme basierend auf Polyanhydrides, die für verbesserte strukturelle Integrität von Yersinia Pestis-Antigenen bereitstellen würde war das Hauptziel dieser Studie. Entsprechend der in Y. Pestis-Fusionsprotein (F1-V) oder ein rekombinantes Y. Pestis-Fusionsprotein (F1(B2T1)-V10) war gekapselt und Mikropartikel basierend auf 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan (CPH) und CPH-Copolymere hergestellt von kryogenen Atomisierung, Sebacinsäure (SA)-Copolymere und 1,8-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane (Westwood) entbunden. Ein Enzym-Immunassay wurde verwendet, um Änderungen in die Antigenität der veröffentlichten Proteine zu messen. Die rekombinanten F1 (B2T1)-V10 war nach Entlassung aus der hydrophobe CPH:SA Mikropartikel instabil, aber gepflegt, seine Struktur und Antigenität in der AMPHIPHILE CPTEG:CPH System. Das in F1-V wurde von CPH:SA und CPTEG:CPH Mikropartikel stabil veröffentlicht. Um die Auswirkungen der Anhydrid-Monomere auf die Proteinstruktur zu bestimmen ändert sich in der primären, sekundären und Tertiärstruktur sowie die Antigenität der beiden Y. Pestis Antigene, wurden nach der Inkubation in Anwesenheit von gesättigten Lösungen von SA, CPH und Westwood Anhydrid Monomeren gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass bereitgestellte durch die Westwood-Monomer AMPHIPHILE Umwelt wichtig, die Struktur und die Antigenität der beiden Proteine zu erhalten war. Diese Studien bieten einen Ansatz, mit dem ein gründliches Verständnis der Mechanismen, die EZB Antigene Instabilität geklärt werden kann, um die in-vivo Leistung biologisch abbaubare Lieferung Geräte als Protein Luftfahrtunternehmen und/oder Impfstoff Hilfsstoffe zu optimieren.
Lipocalin 2-belasteter Amphiphilic Polyanhydride Mikropartikel Beschleunigen Zellmigration
Diese Arbeit zeigt, dass AMPHIPHILE Polyanhydride Mikropartikel auf Copolymere von 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan (CPH basierend) und 1, 6-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane (Westwood) bieten stabilisierende Umgebungen für Proteine. Kryogene Atomisierung Methode wurde verwendet, um Protein-geladen Polyanhydride Mikropartikel zu fabrizieren. Diese Mikropartikel wurden auf ihre Fähigkeit zur kontrollierten Lieferung von Lipocalin 2 (Lcn2) zur Verfügung zu stellen und zu seiner Struktur und Funktion getestet. Lcn2 ist ein akute-Phase-Protein, das eine Rolle bei Zellmigration und Reparatur von Gewebe vermutet. Die in-vitro-Freigabe-Kinetik der Lcn2 von der Mikropartikel waren eine Funktion der Chemie der Polymer-Carrier. Die biologische Aktivität des Lcn2 aus dem Polyanhydride Mikropartikel entlassen wurde durch seine Fähigkeit zu stimulieren Migration der menschlichen Doppelpunkt Epithelzellen (HCT116) untersucht. Lcn2 von 50: 50 und 20 Westwood/CPH Mikropartikel verwaltet seine biologischen Aktivität wie die erhöhte Rate von Zellmigration demonstriert. Außerdem befördert die Lcn2 belasteter 50: 50 und 20 Westwood/CPH-Mikropartikel Zellmigration gegenüber jener der Lcn2 allein verabreicht. Dies wurde interpretiert, als die Fähigkeit der AMPHIPHILE Mikropartikel zu stabilisieren das gekapselte Protein und lassen Sie ihn über einen längeren Zeitraum kontrolliert. Diese Arbeit zeigt das Potenzial für die therapeutische Verwendung von AMPHIPHILE Polyanhydride Mikropartikel als Protein/ARZNEIMITTELTRÄGER.
Proteinadsorption Auf Biologisch Abbaubare Polyanhydride Mikropartikel
Die in-vitro-Adsorption von Plasmaproteine auf Polyanhydride Mikropartikel auf Sebacinsäure (SA), 1,6-Bis(p-carboxyphenoxy) Hexan (CPH), und 1,8-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane (Westwood) wurde untersucht. Drei model Proteine aus Rinderserum (Albumin (BSA), Immunglobulin G (IgG) und Fibrinogen (Fg)) wurden verwendet. Die Adsorption wurde mit Photoelektronenspektroskopie Röntgenspektroskopie und Gel-Elektrophorese untersucht. 2D Elektrophorese wurde verwendet, um die Adsorption von Plasmaproteine aus Rinderserum zu studieren. Unterschiede in der Höhe von Protein adsorbiert wurden entdeckt, als eine Funktion der folgenden: (i) Copolymer Komposition und (Ii) spezifische Protein. Eine direkte Korrelation zwischen Polymer Hydrophobie und Protein adsorbiert wurde beobachtet und höhere Mengen von Fg und IgG absorbiert wurden. Freigabe der in-vitro-Studien wurden mit Eieralbumin-gekapselte Mikropartikel durchgeführt, die mit Fg inkubiert wurden; Diese Studien zeigten eine Herabsetzung für Eieralbumin aus der Mikropartikel freigegeben, wenn Fg auf der Oberfläche adsorbiert wird. Ein Verständnis von Protein Adsorption von Mustern auf parenterale Lieferung Geräte ist wertvoll bei der Optimierung ihrer in-vivo-Leistung.
Eine Neuartige High-Throughput-Methode, Polymer-Auflösung Zu Untersuchen
Das Auflösung-Verhalten von Polystyrol (PS) in Biodiesel wurde ein neuartiges Hochdurchsatz Ansatz basierend auf Fourier-Transform-Infrarot (FTIR) Mikroskopie untersucht. Ein multiwell-Gerät zum Testen von Hochdurchsatz-Auflösung wurde mit einer fotolithografische rapid-Prototyping-Methode angefertigt. Die Auflösung des PS-Filme in jede Mulde wurde anhand der charakteristischen IR Band PS und die Wirkung von PS-Molekülmasse nachverfolgt und Temperatur auf die Auflösung war gleichzeitig untersucht. Die Ergebnisse wurden mit gängigen gravimetrischen Methoden validiert. Die hohen Durchsatz-Methode kann die Auflösung-Profile einer großen Anzahl von Proben bewerten oder gleichzeitig den Effekt der Variablen wie Polydispersität, Kristallinität und gemischten Lösungsmittel untersuchen erweitert werden.
AMPHIPHILE Polyanhydride Filme Fördern, Neuraler Stammzellen Adhäsion Und Differenzierung
Derzeit existieren einige Herausforderungen für rationales Design von funktionalen Tissue-engineering Konstrukten innerhalb der Host die entsprechenden zellulären Integration, Vermeidung von bakteriellen Infektionen und geringe entzündliche Anregung enthalten. Diese Arbeit beschreibt eine neuartige Klasse von biologisch abbaubar, AMPHIPHILE Polyanhydrides mit vielen wünschenswert Protein-Material und Zelle Attribute in der Lage sind, diese Herausforderungen. Die biokompatible AMPHIPHILE Polymerfolien wurden gezeigt, zum Freigeben von Laminin eine stabile und kontrollierte Weise, fördert Neuronale Zelladhäsion und Differenzierung und entzündliche Reaktionen des Immunsystems zu entgehen. Mit hohem Durchsatz Ansätzen, wurde gezeigt, dass Polymerchemie eine wichtige Rolle bei der Steuerung Zelle-Film-Interaktionen, was darauf hindeutet spielt, dass diese Polyanhydrides angepasst werden kann, um die gewünschte Zelladhäsion und Differenzierung bei gleichzeitiger Minimierung der immun Anerkennung zu erreichen. Diese Erkenntnisse haben wichtige Implikationen für die Entwicklung von veränderter Konstrukte Differenzierung zu regulieren und das Wachstum der transplantierten Zellen in Stammzell-basierte Therapien zur Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems.
Aktivierung Der Angeborenen Immunantwort Auf Nachahmung Von Pathogen Weise Von AMPHIPHILE Polyanhydride Nanopartikel Adjuvantien
Techniken in Werkstoff-Design, Immunphänotypisierung und Informatik können wertvolle Werkzeuge für die Verwendung eines molekularen Ansatzes Impfstoff Hilfsstoffe fähig zu gestalten werden zeigen, daß schützende Immunität, die eine natürliche Infektion nachahmt, aber ohne die toxischen Nebenwirkungen. Diese Arbeit beschreibt die MOLEKULARDESIGN AMPHIPHILE Polyanhydride Nanopartikel, die Antigen-präsentierende Zellen in gewissem Sinne Pathogen-Nachahmung zu aktivieren. Biologisch abbaubare Polyanhydrides eignen sich gut als Impfstoff Lieferfahrzeuge aufgrund ihrer Fähigkeit Adjuvans-wie zu: 1) verbessern die Immunantwort, 2) bewahren Proteinstruktur und 3) control Protein-Freigabe. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass AMPHIPHILE Nanopartikel Pathogen-Nachahmung Eigenschaften besitzen, wie durch ihre Fähigkeit, dendritische Zellen ähnlich wie LPS zu aktivieren. Spezifische Molekulare Deskriptoren für dieses Verhalten verantwortlich waren mit Informatik-Analysen, einschließlich der Anzahl der Rückgrat Sauerstoff Adsorptionseigenschaften, Ende Hydroxylgruppen, Polymer Hydrophobie und Anzahl der Alkyl-Ether Prozent identifiziert. Zusätzliche Erkenntnisse aus dieser Arbeit zufolge die molekularen Eigenschaften, die Vermittlung von APC Aktivierung beschränken sich nicht auf Hydrophobie aber variieren in der Komplexität (z. B. Darstellung des sauerstoffreiches Molekulare Muster auf Zellen) und einzigartige Muster der zelluläre Aktivierung zu entlocken. Der hierin beschriebenen Ansatz demonstriert die Fähigkeit, rational Pathogen-Nachahmung Nanopartikel Adjuvantien für den Einsatz in der nächsten Generation Impfstoffe gegen Schwellen- und ersteht jetzt wieder Krankheiten zu entwerfen.
"Pathogen-Like"-Polyanhydride Mannose-funktionalisierten Nanopartikeln Ziel C-Typ-Lektin-Rezeptoren Auf Dendritische Zellen
Zielgruppenadressierung Pathogen Anerkennung Rezeptoren auf dendritische Zellen (DCs) bietet den Vorteil der auslösenden spezifische Signalwege, um eine maßgeschneiderte und robuste Immunantwort zu induzieren. In diesem Werk beschreiben wir einen neuartigen Ansatz für gezielte Antigen-Lieferung von schmücken die Oberfläche des Polyanhydride Nanopartikel mit bestimmten Kohlenhydraten "Pathogen-ähnliche" Eigenschaften bereitstellen, die sicherstellen, dass Nanopartikel das C-förmige Lektin-Rezeptoren auf DCs zu engagieren. Die Oberfläche des Polyanhydride Nanopartikel wurde durch kovalente Bindung von Dimannose und Laktose ein Amin-Carbonsäure Koppelung Reaktion mit funktionalisierten. Coculture von funktionalisierten Nanopartikeln mit Knochenmark abgeleitete DCs deutlich erhöht Zelle Oberfläche Ausdruck von MHC-II, die T-Zelle kostimulatorischen Moleküle CD86 und CD40, C-Typ-Lektin-Rezeptor CIRE und den Mannose-Rezeptor CD206 über die nonfunctionalized Nanopartikel. Sowohl die nonfunctionalized als auch die funktionalisierten Nanopartikeln waren effizient von DCs, darauf hinweist, dass Internalisierung der funktionalisierten Nanopartikeln war notwendig, aber nicht ausreichend, um die DCs die Mannose-Blockierung aktivieren und CIRE Rezeptoren vor dem Hinzufügen von funktionalisierten Nanopartikeln zur Kultur die Oberfläche erhöhte Expression von MHC-II, CD40 und CD86 hemmte verinnerlicht. Zusammen, zeigen diese Daten, dass Engagement von CIRE und den Mannose-Rezeptor ein wichtiges Instrument ist die funktionalisierten Nanopartikeln DCs aktivieren. Diese Studien liefern wichtige Erkenntnisse über die rationale Gestaltung der gezielte Nanovaccine Plattformen zu induzieren robuste Immunantworten und Impfstoff Wirksamkeit verbessern.
Rationales Design Von Pathogen-Nachahmung AMPHIPHILE Materialien Als Nanoadjuvants
Gelegenheit, existiert heute für übergreifende Forschung mit Fortschritten in der Materialwissenschaft, Immunologie, mikrobielle Pathogenese und computational Analyse, die nächste Generation von Hilfsstoffen und Impfstoffe effektiv zu gestalten. Diese Studie integriert diese Fortschritte in einem Bottom-up-Ansatz für die molekulare Gestaltung der Nanoadjuvants welche die Immunantwort induziert durch eine natürliche Infektion aber ohne toxische Nebenwirkungen. Biologisch abbaubare AMPHIPHILE Polyanhydrides besitzen die einzigartige Fähigkeit, Krankheitserreger zu imitieren und Pathogen-assoziierte Molekulare Muster in Bezug auf innerhalb beibehalten und Aktivierung von Immunzellen, beziehungsweise. Die molekularen Eigenschaften verantwortlich für die Nachahmung von Pathogen-Fähigkeiten dieser Materialien wurden identifiziert. Der Wert der Verwendung Polyanhydride Nanovaccines zeigte die Induktion von langlebigen Schutz gegen eine tödliche Herausforderung von Yersinia Pestis nach eine einzige Gabe zehn Monate zuvor. Dieser Ansatz hat das verführerische Potenzial, die Entwicklung der nächsten Generation-Impfstoffe gegen Erkrankungen durch Schwellen- und ersteht jetzt wieder Krankheitserreger zu katalysieren.
Mathematische Modellierung Von Polymer-Erosion: Folgen Für Drug-Delivery
Bioerodible Polymere wurden ausgiebig als Trägerstoffe für Drug-Delivery und Gerüsten für Tissue-Engineering verwendet. Die Fähigkeit zu modellieren und Aushöhlung Verhalten vorhersagen kann die rationales Design und Optimierung von Biomaterialien für verschiedene in-vivo biomedizinische Anwendungen aktivieren. Diesen Bericht untersucht kritisch die aktuelle Ansätze in der mathematischen Modellierung der Erosion der synthetischen Polymeren. Die Modelle werden klassifiziert, weitgehend basierend auf, ob sie phänomenologische, probabilistische oder empirische Ansätze verwenden. Eine Analyse der verschiedenen physikalischen, chemischen und biologischen Faktoren, die Polymer-Erosion und die Klassen von Bioerodible Polymeren, denen diese Analysen angewendet wurden, werden diskutiert. Die wichtigsten Features und Annahmen, die einzelnen Modelle zugeordnet werden beschrieben, und Informationen zu den Beschränkungen der Modelle und die verschiedenen Ansätze. Die Überprüfung schließt mit mehreren Richtungen für zukünftige Modelle von Polymer-Erosion.
Kennzeichnende Faktoren Steuern Protein Pressemitteilung Vom Kombinatorischen Biomaterial Bibliotheken über Hybrid-Data-Mining-Methoden
Polyanhydrides sind eine Klasse von abbaubaren Biomaterialien, die viel versprechend für die Anwendungen im Drogen- und Impfstoff-Lieferung gezeigt haben. Ihre Eigenschaften können für kontrollierte ARZNEIMITTELFREISETZUNG, Drogen/Protein Stabilität und immun-Verordnung (Adjuvans-Effekt) angepasst werden. Ermittlung der Beziehung zwischen der molekularen Strukturen der Polymere und die Droge-Freigabe-Kinetik profile würde dazu beitragen verstehen Sie die Auslösevorrichtung zu und helfen Sie, die genaue Vorhersage des ARZNEIMITTELFREISETZUNG und die rationelle Gestaltung der Polymer-based Drug-Carrier-Systeme. Die molekulare Struktur-Deskriptoren, die den größten Einfluss auf die Freigabe-Kinetik hatte wurden mit einem Vorhersage/Optimierung Daten Mining-Ansatz ermittelt. Mit diesem neuen Ansatz zur Modellierung nichtlinearer Freigabe Kinetik Verhalten wir festgestellt, dass die Deskriptoren, die die größte Wirkung auf die Freigabe-Kinetik hatte die Rückgrat waren - COO-nonconjugated Anleihen, die Anzahl der aromatischen Ringe und die Anzahl der - CH₂ - Anleihen.
Entwurf Einer Einzel-Dosis Intranasale Nanopartikel-basierte Schutzimpfung-Plattform Für Ansteckende Erkrankungen Der Atemwege
Trotz der Erfolge bereitgestellt durch Impfung gibt es viele Herausforderungen noch in Bezug auf die Steuerung neu und wieder auf dem Vormarsch Infektionskrankheiten. Innovative Impfstoff Plattformen bestehend aus anpassungsfähigen Adjuvantien entsprechend modulieren Immunantworten, induzieren langlebig Immunität in einer einmaligen Dosis, und liefern Immunogenen in einer sicheren und stabilen Weise über mehrere Verabreichungswege sind erforderlich. Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubare Polyanhydride Nanopartikel-basierte Impfstoff Plattform verabreicht als Einzeldosis intranasale, die langlebige schützende Immunität gegen respiratorische Erkrankung, die durch Yesinia Pestis, der Erreger der Lungenpest induziert. Relativ zu den Antworten, induziert durch das rekombinante Protein F1-V allein und MPLA-adjuvantierte F1-V, hatte das Nanopartikel-basierte Impfung induziert eine Immunantwort, die von hoher Titer geprägt war und die hohe Avidität IgG1-Anti-F1-V-Antikörper, die für mindestens 23 Wochen Post-vaccination beibehalten. Nach Herausforderung kein Y. Pestis waren erholte sich von der Lunge, Leber oder Milz von Mäusen, die mit der Nanopartikel-basierte Formulierung geimpft und histopathologische Darstellung von Lunge, Leber und Milz Gewebe aus dieser Mäuse-Post-vaccination wurde nicht infizierten Steuerelement Mäuse bemerkenswert ähnlich.
Polyanhydride Mikropartikel Verbessern Dendritischen Zellen Antigen-Präsentation Und Aktivierung
Die vorliegende Studie wurde entwickelt, um die Adjuvans-Aktivität von Polyanhydride Mikropartikel vorbereitet ohne zusätzliche Stabilisatoren, Hilfsstoffe oder immun-Modulatoren zu bewerten. Mikropartikel aus unterschiedlichen Verhältnisse der beiden 1, 6-Bis(p-carboxyphenoxy)-Hexan (CPH) und Sebacinsäure oder 1,8-Bis(p-carboxyphenoxy)-3, 6-Dioxaoctane und CPH in-vitro-Kulturen von Knochenmark-abgeleitete dendritische Zellen (DCs) hinzugefügt wurden. Mikropartikel waren effizient und schnell von DCs in Ermangelung von Opsonization und ohne Zentrifugation oder Unruhe phagozytierte. Innerhalb von 2 Stunden wurden verinnerlichte Teilchen schnell zu einem sauren, Phagolysosomal-Fach lokalisiert. Von 48 h war nur eine geringfügige Verringerung Mikropartikel Größe im Phagolysosomal Fach, beobachtet angibt, minimale Partikel Aushöhlung mit innerhalb einer intrazellulären Mikromilieu bevorzugen Partikel Stabilität lokalisiert wird. Polyanhydride Mikropartikel erhöht DC Oberfläche Ausdruck des großen Histocompatability komplexe Klasse II, die co-stimulatory Moleküle CD86 und CD40 und das C-förmige Lektin CIRE (murine DC-SIGN; CD209). Darüber hinaus verbessert Mikropartikel Stimulation des DCs auch Sekretion der Zytokine IL - 12 p 40 und IL-6, ein Phänomen gefunden um Polymerchemie abhängig zu sein. DCs kultivierten mit Polyanhydride Mikropartikel und Eieralbumin induzierte Polymer Chemie-abhängigen Antigen-spezifischen Proliferation von CD4(+) OT-II und CD8(+) OT-ich T Zellen. Diese Daten zeigen, dass Polyanhydride Partikel zugeschnitten werden können, um die potenziellen Plastizität der Immunantwort, wodurch die Fähigkeit zu immun-Schutz gegen viele Arten von Krankheitserregern nutzen.
Schneiderei Die Immunantwort Durch Gezielte C-Typ-Lektin-Rezeptoren Auf Alveoläre Makrophagen Mit "Pathogen-artige" AMPHIPHILE Polyanhydride Nanopartikel
Das C-förmige Lektin-Rezeptoren (CLRs) bieten einzigartige Vorteile für das Nähen der Immunantworten. Engagement der CLRs Antigen präsentiert ZELLAKTIVIERUNG (APC) reguliert und fördert die Lieferung von Antigenen an bestimmte intrazelluläre Fächer innen APCs für effiziente Verarbeitung und Präsentation. In diesen Studien haben wir ein Konzept für die gezielte Antigen Lieferung entworfen, von schmücken die Oberfläche des Polyanhydride Nanopartikel mit bestimmten Kohlenhydraten Pathogen-ähnliche Eigenschaften bereitstellen. Zwei konservierte Kohlenhydrat-Strukturen häufig gefunden auf der Oberfläche der Atemwege Krankheitserreger, Galaktose und di-Mannose, wurden verwendet, um die Oberfläche des Polyanhydride Nanopartikel Straßenschlachten und Ziel CLRs in alveoläre Makrophagen (AMϕ), ein Prinzip Atemwege APC. Co-Culture von funktionalisierten Nanopartikeln mit AMϕ deutlich erhöht Zelle Oberfläche Expression von MHC I und II, CD86 CD40 und die CLR-CIRE über nicht-funktionalisierten Nanopartikeln. Di-Mannose und Galaktose Funktionalisierung verbesserte auch den Ausdruck von den Makrophagen-Mannose-Rezeptor (MMR) und die Makrophagen Galaktose Lektin, beziehungsweise. Dieses verbesserte AMϕ-Aktivierung-Phänotyp wurde festgestellt, dass Nanopartikel Internalisierung abhängig sein. Funktionalisierung befördert auch erhöhte AMϕ Produktion von Pro-inflammatorische Zytokine IL-1β, IL-6 und TNF-α. Weitere Studien haben gezeigt, das Erfordernis der MMR für die verbesserte Aufnahme und Aktivierung bereitgestellt durch die di-Mannose funktionalisierten Nanopartikeln. Zusammen zeigen diese Daten, dass gezielte Engagement der MMR und anderen CLRs eine tragfähige Strategie verbessern die systeminterne Adjuvans-Eigenschaften von Nanovaccine Adjuvantien und robuste pulmonale Immunität zu fördern.
Chemie-abhängige Adsorption Von Serum-Proteine Auf Polyanhydride Mikropartikel Beeinflusst Differentiell Dendritischen Zellen Aufnahme Und Aktivierung
Die Lieferung von Antigen beladene Mikropartikel an dendritische Zellen (DCs) kann es vorteilhaft Oberfläche Optimierung der Mikropartikel selbst, dadurch Ausnutzung der Materialeigenschaften und die Einführung von Signalen, die Krankheitserreger zu imitieren. Nach in-vivo Verwaltung Mikropartikel sind Oberflächeneigenschaften erheblich geändert werden, da Proteine schnell auf ihre Oberfläche adsorbiert werden. In diesem Werk beschreiben wir die Chemie-abhängige Serum Protein Adsorption Muster auf Polyanhydride Partikel und ihre Folgen für deren molekularen Wechselwirkungen mit DCs. Verbesserte Ausdruck der MHC-II und CD40 auf DCs nach Inkubation mit AMPHIPHILE Polyanhydride Partikeln und die erhöhte Sekretion von IL-6, TNF-α und IL - 12 p 40 durch hydrophobe Polyanhydride Partikel exemplifiziert die Chemie-abhängige Aktivierung von DCs durch Schein-beschichteten Teilchen. Das Vorhandensein von Proteinen wie Komplement Komponente 3 und IgG verbessert die adjuvante Eigenschaften dieser Impfstoff-Luftfahrtunternehmen weiter durch induzieren DC Reifung (d.h. erhöhte Zelle Oberfläche Moleküle Ausdruck und Zytokin-Sekretion) in Chemie-abhängigen Weise. Mit DCs abgeleitet von Komplement-Rezeptor 3-defizienten Mäusen (CR3(-/-) Mäuse) identifiziert eine Anforderung für CR3 in die Internalisierung der beide Schein - und Serum-beschichtete Teilchen. Diese Studien liefern wichtige Erkenntnisse über die rationale Gestaltung der gezielte Impfstoff Plattformen abzielen, induzierende robuste Immunantworten und Impfstoff Wirksamkeit zu verbessern.
