January 8th, 2016
Представлен протокол для синтеза и получения наночастиц, состоящих из электроактивных полимеров.
Общая цель этого протокола заключается в получении проводящих полимерных наночастиц, проявляющих фототермические свойства, и оценке их цитотоксичности. Проводящие полимерные наночастицы являются идеальными агентами для фототермической терапии, поскольку они поглощают свет в ближнем инфракрасном диапазоне и преобразуют его в тепло для уничтожения раковых клеток. Основное преимущество полимерных фототерапевтических агентов заключается в том, что они могут быть адаптированы для настройки их абсорбционных свойств за счет совместимости и способности нацеливаться на опухоль, что позволяет проводить эффективную неинвазивную локализованную терапию рака.
Полимеры, которые мы используем для фототермической терапии, также могут быть использованы в альтернативной энергетике, датчиках и электрохроме. Люди, плохо знакомые с этим методом, могут испытывать трудности, потому что реакция чувствительна к влаге. Хорошее понимание методов безвоздушного синтеза имеет важное значение.
Визуальная демонстрация анализов клеточных культур имеет решающее значение, поскольку стерильные методы трудно освоить. Все многоролевые игровые тесты требуют точности и последовательности для достижения надлежащих результатов. К колбе с круглым дном с тремя горлышками и круглым дном закрепите перегородку, конденсатор с адаптером управления входом и адаптер управления выходом газа.
Подсоедините адаптер для выхода газа к барботеру. Далее подсоедините входной адаптер к аргоновой линии Шленка толстостенной трубкой из ПВХ. Начните подачу аргона в реакционную колбу и дайте газу течь в течение нескольких минут.
После включения вакуума используйте горелку Бунзена для огневой сушки реакции, а затем продуйте аппарат аргоном. Повторите это еще дважды, чтобы получить безвоздушную среду. С помощью шприца добавьте в аппарат через перегородку одну целую ноль семь граммов EDOT.
Добавьте в колбу 20 миллилитров Тетрагидрофурана и перемешайте. Приготовьте ванну с сухим льдом и ацетоном в колбе Дьюара низкой формы и охладите колбу EDOT в течение 15 минут при температуре минус 78 градусов по Цельсию. Затем капнируйте по 11 миллимолей н-бутиллитий в гексанах при сохранении температуры минус 78 градусов Цельсия.
После полного добавления перемешиваем еще час. При работе с литийорганическими реагентами необходимо соблюдать особую осторожность. Эти решения исключительно опасны, и с ними должен работать только тот, кто прошел тщательную подготовку по их использованию.
Снимите ванну с сухим льдом и ацетоном. И сразу же начните добавлять по капле 14 целых 13 миллилитров одного молярного раствора хлорида цинка, помешивая в течение часа при комнатной температуре. Далее добавьте в реакцию четыре миллимоля одного, четыре диалкокси, два, пять дибромбензола и 80 микромолей трифенилфосфина палладия.
Начните реакцию повторного оплавления при температуре 75 градусов Цельсия в масляной ванне. Каждый день с помощью шприца отбирайте небольшую пробу реакционной смеси. Осадите образец до двух миллилитров одной молярной соляной кислоты и используйте два миллилитра дихлорметана для извлечения материала.
Нанесите экстракт на тонкослойную хроматографию с диоксидом кремния, или пластину TLC, рядом с предварительно приготовленными растворами очищенного EDOT и соответствующим одним четырем Dialkoxy two five Dibromobenzole. Используйте от 60 до 40 растворов этилацетата и гексанов для проявления пластины в стеклянной камере. Как только реакция завершится, через три-пять дней охладите реакцию до комнатной температуры.
Добавьте 10 миллилитров одного моляра соляной кислоты, а затем 20 миллилитров дихлорметана, чтобы погасить реакцию. Перенесите реакцию в разделительную воронку и изолируйте органический слой. Промойте органические вещества деионизированной водой до тех пор, пока вода не перестанет быть кислой.
Далее высушите органику на 15 граммах сульфата магния. После фильтрации твердого вещества удалите растворитель с помощью ротационного испарителя, чтобы получить желто-оранжевое твердое вещество. В стакан мерзости приготовьте один миллилитр двухпроцентного веса по объему PSS-co-MA в воде и добавьте небольшой брусок для размешивания.
Приготовьте раствор мономера в соотношении 16 миллиграмм на миллилитр в хлороформе и перелейте его 100 микролитров в микроцентрифужную пробирку. Растворите 30 миллиграммов додецилбензолсульфоновой кислоты в микроцентрифужной пробирке, а затем используйте автоматический вихревой смеситель в течение 30-60 минут для гомогенизации раствора. Далее каждые 60 секунд добавляйте гомогенизированную органическую фазу в 10 микролитров аликвоты в двухпроцентный раствор PSS-co-MA.
После полного добавления разбавьте раствор двумя миллилитрами воды и снимите перемешивание. Поместите эмульсию в ледяную ванну, а затем с помощью щупа произведите ультразвуковую обработку с двумя 10-секундными интервалами с амплитудой 30 процентов. Снимите флакон с ледяной бани и установите на место мешалку, чтобы продолжить перемешивание эмульсии.
Затем добавьте три целых восемь десятых микролитров из ста миллиграммов на миллилитр водного раствора хлорида железа в мономерную эмульсию и перемешивайте в течение одного часа, чтобы получить полимерные наночастицы, стабилизированные с помощью PSS-co-MA. Перенесите суспензию наночастиц в семимиллилитровую центрифужную пробирку и центрифугируйте суспензию при 75, 600 перегрузках в течение трех минут. Наконец, восстановите надосадочную жидкость и диализируйте в воде в течение 24 часов с использованием трубки для диализа с молекулярной массой 100 килодальтон
.Культивировали SCOV три клетки рака яичников в DMEM, дополненные 10 процентами фетальной бычьей сыворотки при температуре 37 градусов Цельсия и 5 процентами углекислого газа в колбах с температурой T 75. После диссоциации и подсчета клеток по стандартным протоколам подавайте клетки с плотностью 5 000 клеток на лунку в 96-луночный планшет. Инкубируйте клетки в течение 24 часов при температуре 37 градусов Цельсия и пяти процентах углекислого газа.
Непосредственно перед применением ввести в заблуждение суспензию наночастиц в полноценную питательную среду в концентрации один миллиграмм на миллилитр. Отфильтруйте суспензию наночастиц через стерильный фильтр нулевой целой и двух микрометров. Затем разбавляют суспензию до нужных концентраций экспозиции полной питательной средой с добавлением однопроцентного пенициллина стрептомицина.
Аккуратно удалите среду из каждой лунки и замените ее 100 микролитрами суспензии наночастиц в различных концентрациях воздействия. После инкубации клеток осторожно извлеките раствор, а затем замените среду 100 микролитрами стерильного фильтрованного ноль целых пять десятых миллиграммов на миллилитр раствора МТТ. Инкубируйте клетки в течение двух-четырех часов в инкубаторе.
Затем исследуйте клетки под микроскопом, чтобы проверить образование кристаллов Формазан. Аккуратно удалите раствор МТТ и замените его 100 микролитрами диметилсульфоксида. Поставьте тарелку на шейкер и перемешивайте в течение нескольких минут.
Наконец, измерьте абсорбенты каждой лунки на 590 нанометрах и 700 нанометрах. Эти значения соответствуют пиковым абсорбентам продукта Формазан и базовому уровню соответственно. Полученные мономеры могут быть охарактеризованы с помощью ЯМР-спектроскопии водорода и углерода 13
.Реакции связывания Negishi прикрепляют фенильное кольцо к EDOT, в результате чего пик фенилпротона смещается с семи целых 1 ppm до 7 целых 8 десятых ppm. Протон тейнель также смещает поле вверх до шести целых пять десятых промилле. Четыре протона на атомах этилендиоксимоста расщепляются на два набора мультиплетов со скоростью четыре целых три десятых промилле.
ЯМР-спектр углерода-13 демонстрирует пики на 1 70, 45, 40 и 13 для тиенельных атомов углерода, а также на одном 50, одном 20 и одном 12 для фениленовых углеродов. Цитальную совместимость полимерных наночастиц определяют с помощью анализа жизнеспособности клеток МТТ. В пределах диапазона концентраций наночастиц от нуля целых 23 целых до 56 микрограммов на миллилитр, наночастицы не снижают жизнеспособность клеток до менее чем 90 процентов от контрольной концентрации.
Как правило, снижение жизнеспособности клеток менее чем на 20 процентов считается приемлемым. После освоения требуется около недели для синтеза мономера, еще неделя для его очистки и менее суток для подготовки и очистки наночастиц. Исследование цитотоксичности может быть завершено в течение двух с половиной дней от посева клеток до завершения анализа.
При проведении исследований клеток in vitro крайне важно следовать правильным асептическим методам. Дополнительные исследования, такие как анализ живых мертвецов, микроскопические исследования, биораспределение in vivo, а также фототермическая овуляция, могут быть проведены с наночастицами, приготовленными с помощью этих протоколов, чтобы лучше понять их потенциал в качестве фототермических агентов для терапии рака.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Этот протокол описывает синтез и приготовление проводящих полимерных наночастиц с фототермическими свойствами. Эти наночастицы разработаны для использования в фототермической терапии, эффективно нацеливаются на раковые клетки.