RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
توضح هذه المقالة عملية لضبط كثافة حجم و crosslinking تساهمي كروسلينكيد جسيمات نانوية من البوليستر البولستر الخطية التي تحتوي على وظائف قلادة. يمكن من الخياطة توليف معلمات (الوزن الجزيئي بوليمر وإدراج وظيفة قلادة ومكافئات كروسلينكير)، وكثافة حجم و crosslinking نانوحبيبات المطلوب لطلبات تسليم المخدرات.
يمكننا وصف بروتوكول لتوليف البوليستر البولستر الخطية التي تحتوي على وظائف إيبوكسيد قلادة وإدماجها في نانوسبونجي مع الأبعاد التي تسيطر عليها. ويبدأ هذا النهج توليف لاكتوني فونكتيوناليزيد ومفتاح الروغان قلادة من البوليمر الناتج. فاليرولاكتوني (داء الليشمانيات الحشوي) واليل-فاليرولاكتوني (التتبع الآلي) ثم كوبوليميريزيد البلمرة خاتم--فتح باستخدام. ثم يتم استخدام البلمرة بعد التعديل لتثبيت moiety إيبوكسيد على بعض أو كافة مجموعات اليل قلادة. كيمياء الإيبوكسي-أمين يعمل بشكل جسيمات نانوية في محلول مخفف البوليمر وجزيء صغير ديامينى crosslinker استناداً إلى كثافة حجم و crosslinking نانوسبونجي المرجوة. ويمكن وصف أحجام نانوسبونجي قبل انتقال التصوير الميكروسكوب الإلكتروني (TEM) لتحديد البعد والتوزيع. هذا الأسلوب يوفر مساراً الذي يمكن إنشاء الانضباطي درجة عالية من البوليستر البولستر جسيمات نانوية الانضباطي، التي يمكن استخدامها لتغليف المخدرات جزيء صغير. نظراً لطبيعة العمود الفقري، تكون هذه الجزيئات التحلل هيدروليكيا وانزيماتيكالي لإطلاق سراح التي تسيطر عليها مجموعة واسعة من الجزيئات الصغيرة مسعور.
ضبط دقة كثافة حجم و crosslinking جسيمات نانوية استناداً إلى crosslinking الجزيئات لها أهمية كبيرة للتأثير وتوجيه الشخصية الإفراج عن المخدرات من هذه نانوسيستيمس1. تصميم ألواح نانوسبونجي، أيإعداد جسيمات كثافات مختلفة من الشبكة، وتعتمد على وظيفة قلادة البوليمر السلائف والمكافئات من كروسلينكير ماء أدرجت. في هذا النهج، تركز السلائف وكروسلينكير في المذيب المهم شكل جسيمات نانوية من حجم منفصلة بدلاً من جل الأكبر. استخدام التحليل الطيفي الكمي الرنين المغناطيسي النووي (الرنين المغناطيسي النووي) كأسلوب لتوصيف يسمح للتحديد الدقيق لوظائف قلادة مدمجة والوزن الجزيئي بوليمر. حالما تتشكل جسيمات نانوية، يمكن مركزة و solubilized في العضوية دون لها طابع نانوجيل.
تركز العمل الأخيرة في إيصال الأدوية نانوحبيبات على استخدام بولي (اللبن-co-حمض الجليكوليك) الذاتي تجميعها (بلجا) جسيمات نانوية2،،من34،،من56. بلجا روابط إستر التحلل مما يجعلها مناسبة للتطبيقات تسليم المخدرات، وغالباً ما يقترن مع poly(ethylene glycol) (شماعة) نظراً لخصائص الشبح7. ومع ذلك، نظراً لطبيعة تكوين الجسيمات بلجا تجميعها ذاتيا، لا solubilized الجسيمات في العضوية لمزيد من الروغان. وعلى النقيض من جسيمات نانوية بلجا، يوفر الطريقة المقترحة crosslinking التساهمية تشكيل نانوحبيبات مع أحجام محددة والتشكل، وهي مستقرة في العضوية وتتحلل في المحاليل1. مزايا هذا النهج هي القدرة على زيادة فونكتيوناليزي سطح نانوسبونجي8كيميائيا، واستقرارها في المذيبات العضوية يمكن أن تستخدم لتحميل بعد انتهاء من الجزيئات مع المركبات الصيدلانية1،9. باستخدام هذا الأسلوب، يمكن تغليف الجزيئات الصغيرة مسعور بهطول الأمطار في الوسط المائي. Hydrophobicity من العمود الفقري البوليستر جنبا إلى جنب مع crosslinker قصيرة ماء يعطي هذه الجسيمات بطابع غير متبلور في درجة حرارة الجسم. وعلاوة على ذلك، بعد تحميل المخدرات، يمكن أن تشكل الجسيمات غرامة المعلقات في الوسط المائي لسهولة حقن فيفو. هو هدفنا في هذا العمل لتقييم المعلمات لتركيب هذه نانوسبونجيس البوليستر وتحديد تلك التي تكتسي أهمية حيوية بالنسبة لتصميم ومراقبة حجم ومورفولوجيا.
4. توليف وتوصيف الإسفنج النانوي
5. تصوير TEM لمورفولوجيا الإسفنج النانوي وحجمه
تقييم العلاقة بين معلمات التوليف نانوسبونجي وحجمه الناتجة، المهم وظيفة كل السلائف البوليمر تركيز وقلادة. في الشكل 1، يجري مخطط سوكسيسفولسينثيتيك من نانوسبونجيس تحت ظروف الجزر بعد دمج كلا السلائف البوليمر ودياميني crosslinker في DCM ح 12. تركيز ايبوكسيدات في الحل ضروري أيضا لتشكيل جزيئات منفصلة. مرة واحدة تم تصنيعه نانوسبونجيس، استخدمت تصوير تيم لتحديد أبعاد مجموعة من الجزيئات الدقيقة. وقد تم تحليل مجموعة من التجارب نانوسبونجي المختلفة في الشكل 2، استناداً إلى البوليمر السلائف الوزن الجزيئي وقلادة وظيفة إدماجها لتحديد إذا كان علاقة بين البلدين يمكن أن يكون لها تأثير على حجم نانوسبونجي. ويعتبر اتجاها لزيادة حجم الجسيمات في الشكل 2، كما يتم زيادة الوزن الجزيئي لإدراج EVL على حد سواء 6% و 8% مع واحد crosslinker ديامينى الواحدة إيبوكسيد (الأمينات 2 الواحدة إيبوكسيد).
ويبين الشكل 3 زيادة نسبة إيبوكسيد و crosslinker مكافئات أن تأثير مماثل مع الحفاظ على وزن الجزيئي مماثلة بين مجموعات نانوسبونجي. ومرة أخرى، ينظر إلى اتجاه في زيادة حجم نانوسبونجي أثناء تغيير هذه المعلمات. من المهم أن نفهم كيف يمكن توليف السلائف البوليمر تلعب دوراً حيويا في حجم نانوحبيبات الناتجة لضبط دقة نانوسبونجيس لمختلف التطبيقات. من المهم أيضا للحفاظ على أسلوب استنساخه وموثوق بها لتوليف نانوسبونجي التي لديها انحرافات صغيرة بين حجم الجسيمات الفردية، كما هو مبين في الشكل4. باستخدام هذه المعلمات، مجموعة واسعة من الأحجام وصيغة لاستنساخ موثوق بها نانوسبونجي حجم معين يمكن تطويرها لتطبيق محدد أو تنشده، تثبت هذا الأمر كيمياء نانوسبونجي تنوعاً والعملية.

رقم 1: رد فعل مخطط لتوليف نانوسبونجي. كوبوليمر بوليستر خطية التي تحتوي على مجموعات وظيفية اليل وايبوكسيد قلادة هو تجاوب مع crosslinker ديامينى شكل جسيمات نانوية المنفصلة مع أبعاد الحجم حوالي 100 نانومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2: تحليل لألواح نانوسبونجي استناداً إلى الوزن الجزيئي ووظائف قلادة. عن طريق تقييم التغير في حجم نانوسبونجي استناداً إلى الوزن الجزيئي للبوليمر السلائف مع الحفاظ على وظائف قلادة النسبي نفسه، زيادة في حجم الجسيمات كما يزيد من الوزن الجزيئي يمكن أن تظهر للبوليمرات EVL 6% و 8%. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 3: تحليل لألواح نانوسبونجي كروسلينكير ومعادلات وظيفة قلادة. بالضغط كروسلينكير ثابت يعادل، سيؤدي إلى وظيفة أعلى قلادة في أعلى crosslinker التأسيس. في هذا الشكل، والامينات أربعة الواحد إيبوكسيد (مكافئات ديامينى crosslinker اثنين كل إيبوكسيد) أضيفت إلى البوليمر EVL على حد سواء 6% و 10%. كما أدمجت crosslinker أكثر في نانوسبونجي بسبب ايبوكسيدات أكثر الواحد البوليمر وأعلى crosslinker مكافئات، زيادة الحجم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 4: صورة تيم نانوسبونجيس- صورة تيم لجسيمات نانوية مرتبط تساهميا تشكلت خلال التوليف. وأشار إلى حجم 79 ± 12 نانومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
توضح هذه المقالة عملية لضبط كثافة حجم و crosslinking تساهمي كروسلينكيد جسيمات نانوية من البوليستر البولستر الخطية التي تحتوي على وظائف قلادة. يمكن من الخياطة توليف معلمات (الوزن الجزيئي بوليمر وإدراج وظيفة قلادة ومكافئات كروسلينكير)، وكثافة حجم و crosslinking نانوحبيبات المطلوب لطلبات تسليم المخدرات.
LK تعرب عن شكرها للتمويل من العلم مؤسسة الدراسات العليا بحوث الزمالة البرنامج الوطني (DGE-1445197) وقسم الكيمياء في جامعة فاندربيلت. LK و EH يود أن يشكر التمويل للصك "تيم أوزيريس" (NSF EPS 1004083).
| 2،2'- (إيثيلين ديوكسي) مكرر (إيثيل أمين) | سيجما ألدريتش | 385506-100 مل | |
| 3-ميثيل -1-بوتانول | سيجما ألدريتش | 309435-100 مل | لامائي ، & ge ؛ 99٪ |
| أسيتون | سيجما ألدريتش | 179124-4L | |
| أليل بروميد | سيجما ألدريتش | A29585-5G | & ge ؛ 99٪ |
| كلوريد الأمونيوم | فيشر Scientific | A661-500 | محلول مشبع في مياه |
| DI لزراعة الخلايا | Sigma-Aldrich | W3500-500ML | مفلتر من خلال 0.45 & mu ؛ مرشح حقنة م |
| ثنائي كلورو ميثان (DCM) | سيجما ألدريتش | 270997-100 مل | لامائي ، & ge ؛ 99٪ ، يحتوي على 40-150 جزء في المليون من الأميلين كمثبت |
| أسيتات الإيثيل | فيشر Scientific | E145SK-4 | |
| EZFlow 0.2 & م حقنة تصفية | فوكس علوم الحياة | 386-2116-OEM | هيدروفيليك PTFE ، 13 مم |
| EZFlow 0.45 & م حقنة فلتر | فوكس علوم الحياة | 386-3126-OEM | هيدروفيليك PTFE ، 25 مم |
| فيشربراند أنابيب اختبار زجاج البورسليكات القابل للتصرف مع نهاية عادي | فيشر العلمية | 14-961-31 | |
| فيشربراند أنابيب الطرد المركزي | الدقيقة فيشر العلمية | 14-666-318 | 1.5 مل |
| حقنة هاميلتون ميكرولتر ، 100 مو ؛ شركة L | هاميلتون | 80600 | موديل 710 N SYR ، الأسمنت NDL ، 22s ga ، 2 بوصة ، نمط النقطة 2 |
| Hexamethylphosphoramide | Sigma-Aldrich | H11602-100G | & ge ؛ 99٪ ، يحتوي على & 1,000 جزء في المليون أكسيد البروبيلين كمثبت |
| الهكسان | فيشر Scientific | H292-4 | |
| كبريتات المغنيسيوم اللامائية | فيشر Scientific | M65-500 | |
| حمض ميتا كلوروبيروكسي بنزويك | سيجما ألدريتش | 273031-100G | منقى إلى> 99٪ عن طريق الغسيل العازل |
| الميثانول (MeOH) | Sigma-Aldrich | 322415-100ML | اللامائي ، & ge ؛ 99٪ |
| محلول N-butyllithium | Sigma-Aldrich | 230707-100ML | 2.5 M في الهكسان |
| N ، N-diisopropylethylamine | Sigma-Aldrich | 550043-500ML | & ge ؛ 99٪ |
| بارافيلم M | سيجما ألدريتش | P7793-1EA | |
| PELCO Pro ملاقط عكسية (ذاتية الإغلاق) | ملاقط تيد بيلا ، إنك. | 5375-NM | |
| هيدرات حمض الفوسفوتونغستيك | Alfa Aesar | 40116 | |
| Q55 Sonicator | Qsonica | Q55-110 | 55 واط ، 20 كيلو هرتز |
| SiliaMetS Cysteine | Silicycle | R80530B-10g | |
| مقاطع غسيل الكلى SnakeSkin | Thermo Scientific | 68011 | |
| أنابيب غسيل الكلى SnakeSkin ، 10K MWCO | Thermo Scientific | 68100 | |
| محلول مشبع بيكربونات الصوديوم | فيشر Scientific | 5233-500 | في شبكة TEM للمياه |
| DI Ted Pella، Inc. | 01822-F | الكربون الرقيق من النوع A، 400 شبكة، نحاسي، حجم ثقب الشبكة تقريبا: 42 وميكرو؛ م | |
| Tetrahydrofuran (THF) | Sigma-Aldrich | 401757-1L | اللامائي ، & ge ؛ 99.9٪ ، القصدير الخالي من المثبطات |
| (II) ثلاثي فلورو الميثان سلفونات | سيجما-ألدريتش | 388122-1G | |
| Vortex-Genie 2 | Scientific Industries | SI-0236 | |
| ورق ترشيح واتمان ، دوائر الصف 1 | فيشر Scientific | 09-805H | ، 185 مم |
| & delta ؛ -valerolactone | Sigma-Aldrich | 389579-100ML | منقى بالتقطير الفراغي |