August 22nd, 2014
在这里,我们描述了一个协议,用于合成磁等离激元纳米粒子具有较强的磁矩和强大的近红外(NIR)吸收。该协议还包括抗体缀合,以通过与Fc部分关于各种生物医学应用的需要分子特异性靶向的纳米颗粒。
该程序的总体目标是合成具有强磁矩和强近红外吸光度的免疫靶向磁等离子体纳米簇。这是通过首先合成氧化铁核心纳米颗粒来实现的。第二步是将金壳沉积到氧化铁核心纳米颗粒上。
接下来,通过油和水微乳液方法形成纳米团簇。最后一步是将单克隆抗体与纳米簇偶联。最终,暗场成像用于显示免疫靶向磁等离子体纳米簇 I 方法的分子特异性,该方法提供了具有强磁矩的简单合成纳米颗粒的组合,而不会牺牲超顺磁性和强大的可见膝红外吸收剂,解决了以前方法的所有主要限制,该程序将由 Grady 学生演示, Frank W,他在我的实验室开发了该程序 为了制造纳米颗粒,首先将 LabWare 设置在通风橱中,将圆底烧瓶连接到冷凝器,并将其浸入热板上的硅油浴中。
穿着防护服,用温度计监测浴池,温度可以高于 100 和 60 摄氏度。开始在金属瓶中混合试剂,因为 Pyrex 的反应温度非常高。使磁性纳米颗粒悬浮液将乙酰化铁、油酸、烯基胺、一、二氢、aec、二醇和苯醚结合。
剧烈搅拌混合物并将其加热至 250 至 260 摄氏度。不要将其加热得更高,否则苯醚会沸腾,容器会爆裂。在回流下保持高温 1 小时,然后让反应冷却。
回到室温,将金壳沉积到磁芯纳米颗粒上。将以下材料加入到新的圆底烧瓶中,醋酸金 油酸 ole lamine 一二。He aec dial 和苯醚。
然后加入 5 毫升磁性纳米颗粒悬浮液。将此反应加热到 180 摄氏度,并在回流下保持一个小时。然后等待溶液冷却至室温。
要沉淀杂化初级纳米颗粒,请在悬浮液中加入 50 毫升乙醇。然后将悬浮液装入离心管中并向下旋转。现在,使用超声处理液将沉淀重悬于 25 毫升己烷中,并加回 25 毫升乙醇并重复离心。
再重复洗涤过程 3 次。最后,将初级杂化纳米颗粒的颗粒在真空干燥中干燥过夜。在颗粒完全干燥之前不要继续。
要制作混合磁等离子体纳米团簇,首先将干燥的初级纳米颗粒悬浮在一毫升己烷中。当不存在可见沉淀物时,使用 Sonicate 进行。接下来,将纳米颗粒悬浮液滴加到 20 毫升玻璃盖小瓶中的 10 毫升硫酸钠中,尽量将溶液分两阶段保持,用手盖住并摇晃小瓶。
然后对两相溶液进行超声处理 2 小时。将样品瓶放置在浴槽中心附近。浴缸会在两个小时后逐渐升温。
在 80 摄氏度的水浴中加热混合物 10 分钟。然后让它冷却回室温。现在将悬浮液以 100 G 离心 30 分钟。
保存上清液,并在 0.1 毫摩尔柠檬酸钠中超声处理 10 分钟,将沉淀重悬。这些纳米簇的直径应约为 180 纳米。接下来,将保存的上清液以 400 G 离心 30 分钟。
同样,保存上清液,并在 0.1 毫摩尔柠檬酸钠中超声处理 10 分钟,将沉淀重悬。这种 Resus 悬架中的纳米簇直径约为 130 纳米。现在将保存的上清液以 1500 G 离心 30 分钟,然后像以前一样重悬沉淀,用于直径约为 90 纳米的纳米团簇。
对于分析,将每种悬浮液的 300 微升转移到单个孔和 96 孔板中,并读取它们的紫外可见光 NIR 吸收光谱。还将 10 微升转移到碳涂层铜网格中,用于 TEM 成像,以将抗体偶联到纳米簇上。首先,用堆状物替换抗体溶液的培养基,以便它们被氧化。
将 100 μL 抗体转移到 10 K 截留分子量离心过滤器中,并加入 3.9 mL(pH 值为 7.2)的 4 mL。然后将其在 8 摄氏度下以 3, 250 G 的速度旋转 20 分钟。接下来,加入 10 微升 100 毫摩尔帕 I 钠以氧化抗体并用箔纸盖住小瓶。
让反应在房间里孵化。轨道摇床温度 30 分钟后。加入半毫升 1 XPBS 淬灭氧化反应。
现在向氧化抗体中加入 2 μL 接头溶液,并将反应设置为在室温下振荡一小时。一小时后,通过另一个 10 K 截留分子量过滤器在 3, 250 G 和 8 摄氏度下过滤反应 20 分钟。然后将抗体转移到新样品瓶中,在一个 XPBS 中将体积增加到 100 μL,使其恢复到原来的工作浓度,准备与纳米簇偶联。
现在收集 100 微升纳米簇悬浮液,OD 约为 1.0。加入 1 μL 修饰抗体,在室温下轻轻摇动孵育 2 小时。2 小时后,加入 10 微升 1 毫摩尔 5 千道尔顿硫醇。
然后,Peg 在室温下振荡孵育反应物 15 分钟。现在,将抗体偶联的纳米簇以 830 G 的浓度沉淀 3 分钟,然后以体积 5 的 2% 重量的 100 微升重悬沉淀。pH 值为 7.2 的 PBS 中的千道尔顿 PEG 测量悬浮液与裸纳米簇相比的吸光度,共轭后应有红移。
纳米颗粒可以聚集,如红色 NIR 光谱的显着变化所指出的那样。如果发生这种情况,请将巯基聚乙二醇的浓度增加到 5 毫摩尔,将孵育时间增加到 30 分钟,并逐渐将离心速度降低 200 G,直到纳米颗粒不再聚集。合成的氧化铁颗粒直径约为 5 纳米。
金壳沉积后。它们的大小增加到大约 6 纳米。胶体颜色从氧化铁纳米颗粒的棕色变为金壳沉积后的红紫色,最后在初级颗粒组装后变为紫灰色。
这些纳米团簇的直径约为 180 纳米。不同粒径的吸收光谱表明,初级氧化铁核金壳纳米颗粒在 530 nm 处具有独特的共振峰。这不存在于裸露的氧化铁颗粒中。
此外,在将抗 EGFR 和抗 HER 两种抗体与纳米簇结合后,簇具有更强的 NIR 吸收剂。对照 EGFR 阳性皮肤癌细胞系和 HER 两种阳性乳腺癌细胞系检查了它们的特异性,两种类型都标记了适当的细胞。相比之下,非靶向聚乙二醇化纳米簇标记了两种细胞系。
看完这个视频,你应该对如何合成免疫靶向磁电机加单体簇有一个很好的了解。如果执行得当,这项技术可以在几个小时内完成。这种新型非材料可用于各种令人兴奋的生物医学应用,包括磁动力成像模式中的对比增强、循环肿瘤细胞的同时捕获和检测,以及多模式分子成像与光热癌症疗法相结合。
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本文描述了一种用于合成具有强磁矩和近红外吸收率的免疫靶向磁等离子体纳米粒子的协议。该合成过程包括创建氧化铁核心纳米粒子、沉积金壳以及结合单克隆抗体以用于生物医学应用。