تركيب وتوصيف متعدد الجسيمات النانوية المحملة بالحمض النووي الريبي (بيتا أمينوستر) لأغراض التطعيم

ملخص

هنا، يتم تقديم بروتوكول بسيط لإنتاج الجسيمات النانوية مرنا على أساس بولي (بيتا أمينويستر) البوليمرات، من السهل أن تكون مصممة عن طريق تغيير مرنا مغلفة. كما يتم وصف سير العمل لتجميع البوليمرات والجسيمات النانوية وتوصيفها الأساسي في المختبر. يضاف أيضا دليل على المفهوم فيما يتعلق بالتحصين.

الملخص

لقد كان التطعيم أحد النجاحات الرئيسية للمجتمع الحديث ولا غنى عنه في السيطرة على الأمراض والوقاية منها. وكانت اللقاحات التقليدية تتألف من كامل أو أجزاء من العامل المعدي. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات، وتكنولوجيات اللقاحات الجديدة إلزامية. وفي هذا السياق، أظهر استخدام الحمض النووي الريبي لأغراض التحصين أداء معززا، كما يتضح من الموافقة السريعة على لقاحين من لقاح الحمض النووي الريبي (مرنا) الوقاية من العدوى بالسارس -CoV-2. وإلى جانب النجاح في الوقاية من العدوى الفيروسية، يمكن أيضا استخدام لقاحات الحمض النووي الريبي لتطبيقات السرطان العلاجية.

ومع ذلك ، فإن عدم استقرار الحمض النووي الريبي وتخليصه السريع من الجسم بسبب وجود النيوكلياسيات يجعل تسليمه العاري غير ممكن. وفي هذا السياق، فإن الطب النانوي، وبالتحديد الجسيمات النانوية البوليمرية، هي نظم تسليم الحمض النووي الريبي الحرجة. وبالتالي ، فإن الهدف من هذه المادة هو وصف بروتوكول لصياغة واختبار لقاح مرنا مرشح على أساس الجسيمات النانوية البوليمرية الملكية. سيتم مناقشة التركيب والتوصيف الكيميائي للبولي (بيتا أمينيسترز) البوليمرات المستخدمة ، وتعقيدها مع مرنا لتشكيل الجسيمات النانوية ، ومنهجية الليسوفيليا الخاصة بهم هنا. وهذه خطوة حاسمة لخفض تكاليف التخزين والتوزيع. وأخيرا، سيتم الإشارة إلى الاختبارات المطلوبة لإثبات قدرتها على الخلايا التشعبية في المختبر والنموذج الناضج. وسيفيد هذا البروتوكول الأوساط العلمية العاملة في مجال التطعيم بسبب تعدد استخداماته العالية التي تمكن هذه اللقاحات من الوقاية من مجموعة واسعة من الأمراض أو علاجها.

المقدمة

11 - وقد مثلت الأمراض المعدية تهديدا خطيرا لملايين البشر في جميع أنحاء العالم، ولا تزال أحد الأسباب الرئيسية للوفاة في بعض البلدان النامية. التطعيم الوقائي كان واحدا من التدخلات الأكثر فعالية في المجتمع الحديث لمنع ومكافحة الأمراض المعدية^1،2. وقد لوحظت هذه المعالم الحاسمة للعلوم في^أهميةالقرن العشرين من قبل وباء كوفيد-19 في جميع أنحاء العالم مؤخرا الناجم عن فيروس سارس-كوف-2^3. وإدراكا لأهمية وجود لقاحات فعالة للحد من انتشار المرض، نجحت الجهود التعاونية التي بذلتها جميع المجتمعات الطبية الحيوية في إنتاج العديد من اللقاحات الوقائية في السوق في أقل من عام^4.....

البروتوكول

1. تركيب البوليمر pBAE مع أوليجوببتيدات نهاية (OM-pBAE)

1. بلمرة C6-pBAE
   1. إضافة 5 الأمينية-1-pentanol (38 مليمول; ميغاواط = 103.16 دا) 1-هيكسيلامين (38 مليمول؛ MW = 101.19 دا) في قارورة زجاجية مستديرة القاع (100 مل). ثم، إضافة 1،4-البيوتانديول دياكريلات (82 مليمول؛ ميغاواط = 198.22 دا).
   2. قبل تسخين حمام زيت السيليكون في 90 درجة مئوية، ووضع قارورة مستديرة القاع في حمام الزيت وتحريك الخليط مع المعونة من شريط ضجة المغناطيسي بين عشية وضحاها (~ 18 ساعة). ثم، خذ المنتج من القارورة المستديرة السفلية وضعه في الثلاجة عند -20 درجة مئوية.
      ملاحظة: المنتج هو في شكل مسحوق لزجة ويتم إخراجها من القارورة بمساعدة ملعقة. من الضروري التحقق من صحة بنية البوليمر ا....

النتائج

تركيب البوليمر وتوصيفه
يتم إعطاء الإجراء توليف OM-pBAE في الشكل 2. وكما يبين الشكل 2 ألف، فإن الخطوة الأولى للحصول على OM-pBAE هي توليف C6-pBAE عن طريق إضافة الأمينات (1-hexylamine و 5-amino-1-pentanol، نسبة 1:1) إلى دياكريلات (1،4-البيوتانديول diacrylate). يتم تنفيذ رد الفعل هذا عند 90 درجة مئوية لمدة 20 ساعة ومع التحريك المستمر. بعد ذلك ، يتم إضافة محلول أوليجوببتيدات إلى محلول من البوليمر C6 تم الحصول عليه من التفاعل السابق

المناقشة

بعد تفشي وباء كوفيد-19 في العام الماضي، تجلت أهمية اللقاحات من حيث مكافحة الأمراض المعدية كعنصر حاسم⁸. وقد مكنت الجهود التي بذلها العلماء في جميع أنحاء العالم من إطلاق العديد من اللقاحات إلى السوق. لأول مرة في التاريخ، أثبتت لقاحات مرنا نجاحها المفترض سابقا، وذلك بفضل تصميمها السريع بسبب قدرتها على التكيف مع أي مستضد جديد في غضون بضعة أشهر^5و6و21. يشير الحمض النووي الريبي (mRNA)، أو حمض ريبونوكليك المرسل، .......

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
1،4-بوتانيديول دياكريلات	سيجما ألدريتش	123048
1-هيكسيل أمين	سيجما ألدريتش	219703
5-أمينو -1-بنتانول	سيجما ألدريتش	411744
أسيتون	بانريك	141007
الأجسام المضادة CD11b	BD	550993
CD86 الأجسام المضادة	Bioligend	105007
الكلور هيدروكسهايد	بانريك	181023
الكلوروفورم-د	سيجما ألدريتش	151823
Cys-his-his-His الببتيد	Ontores	مخصص
Cys-Lys-Lys-Lys الببتيد	Ontores	مخصص
D2O	Sigma Aldrich	151882
كاشف DEPC للمياه الخالية من Rnase	سيجما ألدريتش	D5758	هذا الكاشف مهم لمعالجة ماء MilliQ لإزالة أي RNases من المخازن المؤقتة
ثنائي إيثيل إيتر	بانريك	212770
ثنائي ميثيل سلفوكسيد	سيجما ألدريتش	276855
هيبس	سيجما ألدريتش	H3375
mRNA EGFP	TriLink Technologies	L-7601
mRNA OVA	TriLink تقنيات	L-7610
RiboGreen مجموعة	ThermoFisher	R11490
أسيتات الصوديوم	Sigma Aldrich	71196
السكروز	Sigma Aldrich	S0389
حمض ثلاثي فلورو أسيتيك	Sigma Aldrich	302031
Trypsin-EDTA	Fisher Scientific	11570626
& alpha ;- الماوس AlexaFluor488 الأجسام المضادة	Abcam	Ab450105
Equipment< / strong>
nanooparticle تتبع محلل	Malvern Panalytical	NanoSight NS300
مطياف الرنين المغناطيسي النووي	Varian	400 ميجا هرتز
ZetaSizer	Malvern Panalytical	Nano ZS	لإمكانات زيتا و تحديد الحجم الهيدروديناميكي
<قوي>البرمجيات< / قوي>
NanoSight برنامج NTA	Malvern Panalytical	MAN0515-02-EN-00
NovoExpress Software	Agilent	لم يتم تحديد
برنامج ZetaSizer	Malvern Panalytical	DTS	لتحليل شحنة السطح والأحجام الهيدروديناميكية