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Funktionalisiertes Nanopartikel-Targeting bei Eierstockkrebs: Eine Technik zur Erleichterung der Aufnahme von Folsäure-konjugierten Nanopartikel-Kontrastmitteln durch Eierstockkrebszellen

30. April 2023

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Quelle: Lusk, J. F. et al. Erkennung von Eierstockkrebs mittels photoakustischer Durchflusszytometrie. J. Vis. Exp. (2020)

In diesem Video demonstrieren wir eine Technik, um die Internalisierung von Folsäure-bedeckten Kupfersulfid-Nanopartikeln (CuS NPs) zu erleichtern. Folsäure-funktionalisierte CuS NPs haben die Fähigkeit, Folatrezeptoren anzusprechen, die in vielen Eierstockkrebszellen überexprimiert sind.

Protokoll

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1. Synthese und Funktionalisierung von Nanopartikeln

VORSICHT: Alle Synthesen sollten in einem belüfteten chemischen Abzug stattfinden.

  1. Vor der Synthese werden ca. 300 ml deionisiertes (DI) Wasser durch einen 0,2 μm Sterilfilter filtriert.
  2. Reinigen Sie einen 250-ml-Glaskolben mit rundem Boden mit einer Reinigungslösung und spülen Sie ihn mit DI-Wasser aus. Fügen Sie 0,0134 g CuCl2 in 100 mL DI-Wasser hinzu, um eine 1 mM-Lösung zu erhalten.
  3. Geben Sie 0,015 g Folsäure (FA) in die CuCl2-Lösung und rühren Sie ~5 Minuten lang mit einem magnetischen Rührstab um.
  4. Na2S·9H2O (0,024 g in 100 μl DI-Wasser) über einen Zeitraum von ca. 10 s mit einer 200-μl-Pipette zum Reaktionsgemisch geben.
    Anmerkung: Nach Zugabe von Na2S·9H2O verfärbt sich die Lösung von hellgelb zu dunkelbraun.
  5. Verschließen Sie die Reaktion und stellen Sie sie in ein auf 90 °C eingestelltes Ölbad und rühren Sie mit einem magnetischen Rührstab weiter. Nach ca. 15 min oder wenn das Ölbad 85-90 °C erreicht hat, lassen Sie die Reaktion eine weitere Stunde lang laufen. Deine Mischung sollte sich allmählich dunkelgrün verfärben.
    Anmerkung: Stellen Sie sicher, dass das System entlüftet wird, während Sie das Reaktionsgemisch erhitzen, um einen Druckaufbau zu vermeiden.
  6. Nehmen Sie das Reaktionsgefäß aus dem Ölbad und kühlen Sie es kurz bei Raumtemperatur für ca. 10 bis 15 Minuten ab, bevor Sie es in ein Eisbad überführen.
  7. Sobald das Reaktionsgemisch unter 20 °C abgekühlt ist, stellen Sie den pH-Wert unter Verwendung von 1 M NaOH auf 10 ein, um die restliche Folsäure in Lösung aufzulösen.
  8. Das FA-CuS-Reaktionsgemisch wird mit einer 30-kDa-Zentrifugationssäule aufgereinigt. Geben Sie die Lösung in 15-ml-Chargen in die Säule und zentrifugieren Sie sie 15 Minuten lang bei 3.082 x g.
  9. Sobald das gesamte Reaktionsgemisch konzentriert ist, rekombinieren Sie die konzentrierten Fraktionen und waschen Sie sie 4x mit 15 mL pH 10 NaOH in der 30 kDa-Zentrifugationssäule.
  10. Für Massenmessungen nehmen Sie 1/3 der Lösung (~66 μL) und teilen Sie sie in drei Glasfläschchen auf. Über Nacht im Vakuumschrank bei 40 °C unter einem Vakuum von ~27 mmHg trocknen.
  11. Die anderen 2/3 der konzentrierten Lösung werden in 250 μl PBS aufgelöst und bis zur weiteren Verwendung bei 4 °C gelagert.
  12. Bevor Sie die FA-CuS NPs verwenden, beschallen Sie sie 30 Minuten lang in einem Badsonicator auf hoher Stufe.

2. Aufnahme von FA-CuS NPs durch Eierstockkrebszellen

  1. Vor der Inkubation mit FA-CuS NPs sind SKOV-3-Zellen in einem T75-Kolben mit 8-15 ml folsäurefreiem RPMI-1640-Medium mit 10 % FBS und 1 % Penicillin/Streptomycin für mindestens 24 Stunden zu inkubieren.
  2. Aussaat der Zellen in 0,5 ml folsäurefreiem RPMI-1640 vollständigen Wachstumsmedium mit einer Dichte von 0,1 x 106 Zellen/ml in eine 24-Well-Platte.
  3. Am nächsten Tag inkubieren Sie die Zellen mit 400 μg/ml FA-CuS NPS in 0,5 mL folsäurefreiem RPMI-1640 vollständigem Wachstumsmedium für 2 h.
  4. Nach dieser Inkubation trypsinisieren Sie die Zellen mit 0,5 ml 0,25% Trypsin mit EDTA. Fügen Sie mindestens 1 ml folsäurefreies RPMI-1640 vollständiges Wachstumsmedium hinzu, um das Trypsin zu neutralisieren, und zentrifugieren Sie die Zellen bei 123 x g für 6 min.
  5. Entfernen Sie den Überstand, resuspendieren Sie die Zellen in 2 mL PBS und zentrifugieren Sie sie 6 Minuten lang bei 123 x g. Führen Sie diesen Waschschritt 2x durch, um alle ungebundenen NPs zu entfernen.
  6. Resuspendieren Sie die Zellen in 1-2 ml PBS mit 2%iger Tween-Lösung.
  7. Zählen Sie die Zellen mit einem Hämozytometer und Trypanblau. Verdünnen Sie die Zellen ferner, wenn die Zellzahl zu hoch ist. Verdünnen Sie die Zellen in PBS mit 2% Tween auf die gewählte Konzentration für den Nachweis.
  8. Die Zellen sind nun bereit, mit dem PAFC-System analysiert zu werden.

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Offenlegungen

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
0,025% Trypsin mit EDTA CorningArtikel-Nr.: 25-053-CL
Amicon Ultra-15 Zentrifugalfilter MilliporeUFC903024
Amicon Ultra-4 Zentrifugalfilter MilliporeUFC803024
Bright-Line-Hämatozytometer Hausser ScientificNr. 1492
Kupfer(II)-chlorid ACROS ORGANICS206532500
Digitales Ultraschall-Reinigungsbad der CPX-Serie FisherbrandModell CPX3800
Norm-Ject 10 mL SpritzenHENKE SASS WOLF4100-X00V0
FBS Sigma-Aldrich Nr. F2442-500ML
Folsäure Sigma-Aldrich F7876-10G
Pbs Alfa Aesar Nr. J62036
Penicillin StreptomycinGIBCO Nr. 15140-122
RPMI Midum 1640 (1x) Folsäure frei Gibco Artikel-Nr.: 27016-021
SKOV-3 Zellen ATCCHTB-77
Natriumhydroxid-Kügelchen BDHBDH9292-500G
Natriumsulfid-Nonahydrat Sigma-AldrichArtikel-Nr.: 431648-50G
Trypanblau-Lösung 0,4% AmrescoK940-100ML
0,2 μm steriler SpritzenvorsatzfilterVWRTel.: 28145-477
AlconoxSigma-Aldrich242985-1,8 kgReinigungsmittel für die Reinigung von Glaswaren.
Tween 20 Sigma-AldrichNr. P7949-100ML

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Schlagwörter

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