يناير 8, 2016
يتم تقديم بروتوكول لتخليق وتحضير الجسيمات النانوية المكونة من بوليمرات كهربائية.
الهدف العام من هذا البروتوكول هو تحضير جزيئات بوليمر نانوية موصلة تظهر خصائص حرارية ضوئية ، وتقييم سميتها الخلوية. تعتبر جزيئات البوليمر النانوية الموصلة عوامل مثالية للعلاج الحراري الضوئي لأنها تمتص الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة وتحوله إلى حرارة لقتل الخلايا السرطانية. تتمثل الميزة الرئيسية لعوامل العلاج بالضوء البوليمرية في أنه يمكن تصميمها لضبط خصائص امتصاصها من خلال التوافق والقدرة على استهداف الورم لتمكين علاج السرطان الموضعي غير الجراحي الفعال.
يمكن أيضا استخدام البوليمرات التي نستخدمها للعلاج الحراري الضوئي لتطبيقات الطاقة البديلة وأجهزة الاستشعار والكهروكرومية. قد يكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأن رد الفعل حساس للرطوبة. من الضروري الفهم الجيد لتقنيات التوليف الخالية من الهواء.
يعدالعرض المرئي لمقايسات زراعة الخلايا أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب إتقان التقنيات المعقمة. تتطلب جميع فحوصات اللعب متعددة الأدوار الدقة والاتساق لتحقيق النتائج المناسبة. إلى قارورة ثلاثية العنق ، مستديرة القاع ، تؤمن حاجزا ، ومكثفا مزودا بمحول تحكم في المدخل ، ومحول تحكم في مخرج الغاز.
قم بتوصيل محول مخرج الغاز بفقاعات. بعد ذلك ، قم بتوصيل محول المدخل بخط الأرجون Shlenk بأنابيب PVC سميكة الجدران. ابدأ تدفق الأرجون إلى قارورة التفاعل ، واترك الغاز يتدفق لعدة دقائق.
بعد تشغيل المكنسة الكهربائية ، استخدم موقد بنسن لتجفيف التفاعل باللهب ، ثم تطهير الجهاز بالأرجون. كرر هذا مرتين أخريين لتحقيق بيئة خالية من الهواء. استخدم حقنة لإضافة نقطة واحدة صفر سبعة جرامات من EDOT إلى الجهاز من خلال الحاجز.
أضف 20 مل من رباعي هيدروفوران إلى القارورة وحركها. قم بإعداد حمام أسيتون ثلج جاف في قارورة ديوار منخفضة الشكل ، وقم بتبريد قارورة EDOT لمدة 15 دقيقة عند 78 درجة مئوية تحت الصفر. ثم اسقط بحكمة عند 11 مليمول من n-butyllithium في الهكسان مع الحفاظ على درجة حرارة 78 درجة مئوية تحت الصفر.
بعد الإضافة الكاملة ، قلبي لمدة ساعة إضافية. يجب توخي الحذر الشديد عند التعامل مع كواشف الليثيوم العضوي. هذه الحلول خطيرة بشكل استثنائي ، ويجب التعامل معها فقط من قبل شخص تم تدريبه على نطاق واسع على استخدامها.
قم بإزالة حمام الأسيتون الثلجي الجاف. وابدأ على الفور بإضافة 14 نقطة 13 مل من محلول كلوريد الزنك المولي ، مع التحريك لمدة ساعة في درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك، أضف أربعة ملليمول من واحد أربعة ديالوكسي واثنين خمسة ثنائي بروموبنزين و80 ميكرومول من البلاديوم رباعي الفينيل فوسفين إلى التفاعل.
ابدأ في إعادة تدفق التفاعل عند 75 درجة مئوية باستخدام حمام زيت. كل يوم ، استخدم حقنة لأخذ عينة صغيرة من خليط التفاعل. قم بترسيب العينة إلى ملليلترين من حمض الهيدروكلوريك المولي ، واستخدم ملليلترين من ثنائي كلورو ميثان لاستخراج المادة.
بقعة المستخلص على كروماتوغرافيا طبقة رقيقة من السيليكا ، أو لوحة TLC ، جنبا إلى جنب مع المحاليل المعدة مسبقا من EDOT المنقى والمقابل أربعة Dialkoxy اثنين خمسة ثنائي البروم بنزين. استخدم محلول 60 إلى 40 من أسيتات الإيثيل والهكسان لتطوير اللوحة في غرفة زجاجية. بمجرد اكتمال التفاعل ، في غضون ثلاثة إلى خمسة أيام ، قم بتبريد التفاعل لدرجة حرارة الغرفة.
أضف 10 ملليلتر من حمض الهيدروكلوريك المولي متبوعا ب 20 ملليلترا من ثنائي كلورو ميثان لإخماد التفاعل. انقل عمل التفاعل إلى قمع منفصل ، وعزل الطبقة العضوية. اغسل المواد العضوية بالماء منزوع الأيونات حتى تختفي غسالة الماء من الحمضية.
بعد ذلك ، جفف المواد العضوية أكثر من 15 جراما من كبريتات المغنيسيوم. بعد تصفية المادة الصلبة ، قم بإزالة المذيب باستخدام مبخر دوار لإنتاج مادة صلبة برتقالية صفراء. في كوب حقير ، قم بإعداد مليلتر واحد من وزن اثنين بالمائة من حجم PSS-co-MA في الماء ، وأضف شريط تحريك صغير.
قم بإعداد محلول 16 ملليغرام لكل مليلتر من المونومر في الكلوروفورم ونقل 100 ميكرولتر منه إلى أنبوب طرد مركزي دقيق. قم بإذابة 30 ملليغرام من حمض السلفونيك الدوديسيل بنزين في أنبوب الطرد المركزي الدقيق ، ثم استخدم خلاط دوامة أوتوماتيكي لمدة 30 إلى 60 دقيقة لتجانس المحلول. بعد ذلك ، أضف المرحلة العضوية المتجانسة في 10 ميكرولتر إلى محلول PSS-co-MA بنسبة اثنين بالمائة كل 60 ثانية.
بعد الإضافة الكاملة ، قم بتخفيف المحلول بملليلترين من الماء وإزالة شريط التقليب. ضع المستحلب في حمام جليدي ، ثم استخدم مسبارا لصوتنة الجملة بفاصلين 10 ثوان بسعة 30 بالمائة. أخرج القارورة من الحمام الجليدي واستبدل شريط التقليب لمواصلة خلط المستحلب.
بعد ذلك ، أضف ثلاثة نقاط ثمانية ميكرولتر من مائة ملليغرام لكل مليلتر محلول مائي من كلوريد الحديد إلى مستحلب المونومر ، وحرك لمدة ساعة واحدة للحصول على جزيئات بوليمر نانوية مستقرة باستخدام PSS-co-MA. انقل تعليق الجسيمات النانوية إلى أنابيب طرد مركزي سعة سبعة ملليلتر ، وقم بالطرد المركزي للتعليق عند 75 ، 600 مرة G لمدة ثلاث دقائق. أخيرا ، استرجع المادة الطافية ، وغسيل الكلى في الماء لمدة 24 ساعة باستخدام أنابيب غسيل الكلى المقطوعة بالوزن الجزيئي 100 كيلودالتون.
مزرعة SCOV ثلاث خلايا سرطانية للمبيض في DMEMs مكملة بنسبة 10 في المائة من مصل الأبقار الجنينية عند 37 درجة مئوية وخمسة بالمائة من ثاني أكسيد الكربون في قوارير T 75. بعد تفكيك الخلايا وعدها باستخدام البروتوكولات القياسية ، قم بتغذية الخلايا بكثافة 5 ، 000 خلية لكل بئر في صفيحة 96 بئر. احتضان الخلايا لمدة 24 ساعة عند 37 درجة مئوية وخمسة بالمائة من ثاني أكسيد الكربون.
قبل الاستخدام مباشرة ، قم بخدع تعليق الجسيمات النانوية في وسط النمو الكامل بتركيز ملليغرام واحد لكل مليلتر. قم بتصفية تعليق الجسيمات النانوية من خلال مرشح معقم بدرجة 2 ميكرومتر. ثم قم بتخفيف المعلق إلى تركيزات التعرض المطلوبة مع وسط نمو كامل مكمل بنسبة واحد بالمائة من البنسلين ستربتومايسين.
قم بإزالة الوسط برفق من كل بئر واستبدله ب 100 ميكرولتر من تعليق الجسيمات النانوية بتركيزات تعرض مختلفة. بعد احتضان الخلايا ، قم بإزالة المحلول بعناية ، ثم استبدل الوسط ب 100 ميكرولتر من محلول MTT المعقم المصفى بدرجة الصفر وخمسة ملليغرام لكل مليلتر MTT. احتضان الخلايا لمدة ساعتين إلى أربع ساعات في الحاضنة.
ثم افحص الخلايا تحت المجهر للتحقق من تكوين بلورات فورمازان. قم بإزالة محلول MTT بعناية واستبدله ب 100 ميكرولتر من ثنائي ميثيل سلفوكسيد. ضع الطبق على شاكر واخلطه لعدة دقائق.
أخيرا ، قم بقياس المواد الماصة لكل بئر عند 590 نانومتر و 700 نانومتر. تتوافق هذه القيم مع ذروة المواد الماصة لمنتج فورمازان وخط الأساس على التوالي. يمكن تمييز المونومرات الناتجة بالتحليل الطيفي للهيدروجين والكربون 13 بالرنين المغناطيسي النووي.
تربط تفاعلات اقتران Negishi حلقة الفينيل ب EDOT مما يتسبب في تحول ذروة بروتون فينيل من سبع نقاط واحدة جزء في المليون إلى سبعة نقاط ثمانية جزء في المليون. يتحول بروتون theyenel أيضا إلى أعلى المجال إلى ستة نقاط وخمسة جزء في المليون. تنقسم البروتونات الأربعة الموجودة على جسر إيثيلين ديوكسي إلى مجموعتين من المضاعفات عند أربعة نقاط وثلاثة جزء في المليون.
يظهرطيف الكربون 13 NMR قمم عند واحد 70 ، وواحد 45 ، وواحد 40 ، وواحد 13 لكربون الثاينيل ، وواحد 50 ، وواحد 20 ، وواحد 12 لكربون الفينيلين. يتم تحديد توافق السيتال لجزيئات البوليمر النانوية باستخدام مقايسة جدوى خلية MTT. ضمن نطاق تركيز جسيمات النانو من نقطة الصفر من ثلاثة إلى 56 ميكروغراما لكل مليلتر ، فإن الجسيمات النانوية لا تقلل من صلاحية الخلية إلى أقل من 90 بالمائة من التحكم.
عادة ما يكون الانخفاض في صلاحية الخلية أقل من 20 في المائة مقبولا. بمجرد إتقانها ، يستغرق تصنيع المونومر حوالي أسبوع ، وأسبوعا آخر لتنقيتها ، وأقل من يوم لتحضير وتنقية الجسيمات النانوية. يمكن إكمال دراسة السمية في غضون يومين ونصف من بذر الخلايا حتى انتهاء الفحص.
أثناء محاولة دراسات الخلايا في المختبر ، من الأهمية بمكان اتباع تقنيات التعقيم المناسبة. يمكن إجراء دراسات إضافية مثل فحوصات الميت الحي ، ودراسات الفحص المجهري ، والتوزيع الحيوي في الجسم الحي ، ودراسات الإباضة الحرارية الضوئية باستخدام الجسيمات النانوية المعدة من خلال هذه البروتوكولات لفهم إمكاناتها بشكل أفضل كعوامل حرارية ضوئية لعلاج السرطان.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
يوضح هذا البروتوكول عملية تخليق وتحضير جسيمات نانوية من بوليمرات موصلة ذات خصائص ضوئية حرارية. وقد صُممت هذه الجسيمات النانوية لاستخدامها في العلاج الضوئي الحراري، بهدف استهداف الخلايا السرطانية بفعالية.
توفر الجسيمات النانوية من البوليمرات الموصلة ذات الخصائص الضوئية الحرارية منصة قابلة للضبط للعلاج الموجه للسرطان، مما يتيح علاجاً موضعياً غير جراحي من خلال امتصاص الأشعة تحت الحمراء القريبة وتحويلها إلى حرارة. ويتطلب تخليق هذه الجسيمات تقنيات خالية من الهواء نظراً لحساسيتها تجاه الرطوبة، مما يفرض تحدياً في إمكانية إعادة إنتاج النتائج، وهو ما يؤثر بدوره على موثوقية المقايسات والجداول الزمنية للتحقق من الفعالية في الدراسات قبل السريرية. إن وضع معايير قياسية لإنتاج الجسيمات النانوية يدعم تقليل المخاطر الميكانيكية في مسارات أبحاث الأورام من خلال ربط خصائص المواد بالنتائج البيولوجية.
تندمج هذه الطريقة في مراحل الاكتشاف المبكرة من خلال تحديد المركبات الرائدة، وذلك عبر توفير منصة جسيمات نانوية مُوصّفة للدراسات الميكانيكية وتطوير المقايسات.