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Methodenartikel

Photodynamische Therapie mit Blended leitendes Polymer / Fullerene Nanopartikel Photosensibilisatoren

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⸱

DOI:

10.3791/53038

⸱

28. Oktober 2015

 , 
1NanoScience Technology Center, University of Central Florida, 2Department of Chemistry, University of Central Florida, 3Department of Materials Science and Engineering, University of Central Florida, 4CREOL, The College of Optics and Photonics, University of Central Florida

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von leitenden Polymer-Nanopartikeln, die mit Fulleren gemischt werden. Diese Nanopartikel wurden auf ihren potenziellen Einsatz als Photosensibilisatoren der nächsten Generation für die Photodynamische Therapie (PDT) untersucht.

Zusammenfassung

In diesem Artikel wird eine Methode zur Herstellung und reproduzierbaren In-vitro-Bewertung von leitenden Polymer-Nanopartikeln berichtet, die mit Fulleren als Photosensibilisatoren der nächsten Generation für die Photodynamische Therapie (PDT) gemischt sind. Die Nanopartikel entstehen durch hydrophobe Wechselwirkung des halbleitenden Polymers MEH-PPV (Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenvinylen]) mit dem Fulleren PCBM (Phenyl-C 61-buttersäuremethylester) in Gegenwart eines unverträglichen Lösungsmittels. MEH-PPV hat einen hohen Extinktionskoeffizienten, der zu hohen Triplett-Bildungsraten und einem effizienten Ladungs- und Energietransfer zum Fulleren-PCBM führt. Letztere Prozesse erhöhen die Effizienz des PDT-Systems durch Fulleren-unterstützte Triplett- und Radikalbildung und ultraschnelle Deaktivierung von MEH-PPV, die angeregt wurden. Die hier berichteten Ergebnisse zeigen, dass dieses Nanopartikel-PDT-Sensibilisierungssystem hochwirksam ist und eine unerwartete Spezifität für Krebszelllinien aufweist.

Einleitung

In Photodynamische Therapie (PDT) Photosensitizer verabreicht, um Zielgewebe und bei der Belichtung, um den Photosensibilisator Licht erzeugt reaktive Sauerstoffspezies (ROS). ROS Spezies wie Singulett-Sauerstoff und Superoxid oxidativen Stress und nachfolgende strukturelle Schäden an Zellen und Gewebe 1-4 induzieren. Aufgrund seiner Einfachheit der Anwendung dieser Methode hat sich aktiv untersucht und klinische Studien haben statt 5,6 gemacht. Jedoch erhebliche Probleme wie Dunkeltoxizität der Sensibilisatoren, Patientenlichtempfindlichkeit (aufgrund nicht-selektiven Verteilung des Sensibilisators) und Hydrophobie der Sensibilisatoren (was zu einer verminderten Bioverfügbarkeit und potentielle akute Toxizität führt) bleibt.

Hier berichten wir ein Verfahren für die Herstellung und in-vitro-Bewertung aus leitendem Polymer-Nanopartikel mit Fulleren gemischt als die nächste Generation Photosensibilisatoren für die PDT. Die Nanopartikel durch Selbstaggregation gebildetdas halbleitende Polymer MEH-PPV (Poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenvinylen]) mit dem Fulleren PCBM (Phenyl-C 61 -buttersäuremethylester), wenn diese Materialien in einem kompatiblen gelösten Lösungsmittel rasch in einem nicht kompatiblen Lösungsmittel (1A) injiziert. Die Wahl der MEH-PPV als Wirtspolymer durch seine hohe Extinktionskoeffizienten, die hohe Triplettbildung führt motiviert und effizient und ultra Ladungs- und Energieübertragung auf das Fulleren PCBM 7. Diese Eigenschaften sind ideal für die Sensibilisierung von Singulett-Sauerstoff und Bildung von Superoxid in PDT.

Fullerene hat in der Tat in der PDT sowohl in molekularen und Nanopartikel-Form 13.08 angewandt. Allerdings hat schwere Zytotoxizität Weiterentwicklung 12 behindert. Hier zeigen wir, dass das Einkapseln der Fulleren in einer Host-Matrix von MEH-PPV, um zusammengesetzte MEH-PPV / PCBM-Nanopartikel zu einer PDT sensibilisierende Material zu ergeben, dass ichs nicht eigen zytotoxische, zeigt Spezifität gegenüber Krebszellen aufgrund von Nanopartikelgröße und Oberflächenladung, und die Renditen sehr effektive PDT-Behandlung bei niedriger Lichtdosen aufgrund der genannten photophysikalischen Eigenschaften.

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Protokoll

1. Die Kultivierung Zelllinien

  1. Thaw TE 71 (Mouse Thymusepithelzellen), MDA-MB-231 (Human-Brustkrebszellen), A549 (Human Lungenkrebszellen) und OVCAR3 (Human Eierstocktumorzellen), indem die kryogene Fläschchen in warmem Wasser für weniger als 2 min . 10 ml DMEM-Medium mit 10% FBS zu jeder Zelllinie und zentrifugieren für 6 min bei 106 x g ergänzt.
  2. Saugen Sie die Aufhängung und fügen Sie 3 ml Medium dem Pellet. Mischen Sie die Zellen richtig durch Pipettieren mehrmals. In diese Zelle Lösung vorgewärmt 7 ml DMEM-Medium mit 10% FBS in T75-Flaschen ergänzt und halten Sie die Flaschen in feuchten Atmosphäre von 95% Luft / 5% CO 2 bei 37 ° C. Beschriften Sie diese Kolben, wie Passage 0.
  3. Wenn die Konfluenz der Zellen erreicht 80%, Ernte der Zellen durch Inkubation mit 0,05% Trypsin für 10 min. Neutralisieren die Trypsin durch Zugabe der gleichen Menge von Medien. Zentrifuge diese Lösung für 6 min bei 106 x g. Entfernen Sie die Suspension und 3 ml frisches Medium zu. Mischen Sie well und übertragen kleine Menge (100 ul) in eine Kulturflasche, enthaltend 7 ml Medium. Die Kulturflasche im Brutschrank inkubiert. Beschriften Sie die Kolben, wie Passage 1.
  4. Kultur die Zelllinien bis zum Durchgang 11 oder 12.

2. Herstellung von Nanopartikeln

  1. Herstellung von ~ 10 -6 M (bereinigt) unverwässert MEH-PPV-Stammlösung
    1. In einer Phiole hinzuzufügen 1mg Poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenvinylen] (MEH-PPV) mit einem Molekulargewicht (durchschnittliches Mn) 150.000-250.000 g / mol und 3 ml Tetrahydrofuran (THF) . Das Gemisch wird für 2 Stunden unter Erhitzen bei 80 ° C auf einer heißen Platte.
    2. Filtern der obigen Lösung in ein neues Fläschchen unter Verwendung eines 0,2 & mgr; m Spritzenfilter filtriert. Beschriften Sie diese Lösung als "unverdünnte MEH-PPV-Stammlösung". Diese Lösung wird in Nanopartikel-Herstellung nach der Feinabstimmung der Konzentration wie in den Schritten 2.1.3 und 2.1.4 beschrieben, einbezogen werden.
    3. In 50 ul der unverdünnten MEH-PPV-Stammlösung in 3 ml THF. Beschriften Sie diese Lösung als "verdünnt MEH-PPV-Stammlösung". Transfer zu einem 1 cm Quarzküvette und Messung der Absorption bei 495 nm durch UV-Vis-Spektroskopie.
    4. Wenn die Absorption der verdünnten MEH-PPV-Stammlösung höher ist als 0,17, verdünnt das unverdünnte MEH-PPV-Stammlösung durch Zugabe von mehr THF 1 ml zu einer Zeit, solange nach 2.1.3 bis die gemessene Absorption bei 495 nm ist in der reichen von 0,13 bis 0,17.
    5. Berechnen Sie die Molarität des verdünnten MEH-PPV-Stammlösung unter Verwendung von Lambert-Beer-Gesetz, wie unten dargestellt. Hier 0,15 Extinktion wird als Beispiel für den Rest der Protokolle (dh., Bezogen auf beobachtete Extinktion einzustellen alle folgenden Berechnungen) ist die MEH-PPV Extinktionskoeffizienten verwendet 10 7 M -1 cm -1 und der Pfadlänge verwendet wird, ist 1 cm.
      A = ε xbxc (Gleichung 1)
      (ε - der molare Extinktionskoeffizient, A - Absorption, b - Weglänge c - Konzentration der Lösung)
      0.15 = 10 7 M -1 cm -1 x 1 cm x c (Gleichung 2)
      c = 1,5 x 10 -8 M (Gleichung 3)
      Verwenden Sie diese Konzentration, die Konzentration der unverdünnten MEH-PPV-Stammlösung zu finden, wie folgt:
      M 1 V 1 = M 2 V 2 (Gleichung 4)
      0,15 x 10 -7 M x 3050 ul = M 2 x 50 ul (Gleichung 5)
      M 2 = 9,15 × 10 -7 M (Gleichung 6)
      Dies ist die Konzentration des "eingestellt unverwässerte MEH-PPV-Stammlösung".
  2. Berechnung der Masse von MEH-PPV in der eingestellten unverwässerte MEH-PPV-Stammlösung
    1. Berechnen Sie die Masse von MEH-PPV in 1 ml des unverdünnten eingestellt Stammlösung, wie unten mit dem im Abschnitt 2.1.4 erhalten Molarität und das Molekulargewicht (M w) von MEH-PPV, die 10 6 g / mol ist gezeigt.
      M = n / V (n - Nr. Der Mole, V - Volumen in L) (Gleichung 7)
      Somit kann die Masse von MEH-PPV in 1 ml eingestellt undiluted Stammlösung ist 9,15 x 10 -4 g.
  3. Mischen PCBM in MEH-PPV
    1. Berechnung der Masse des Phenyl-C 61 -buttersäuremethylester (PCBM) in das Lager MEH-PPV-Lösung zugegeben werden, um 50 Gew% PCBM dotierten MEH-PPV-Lösung, bei 50 Gew% PCBM ist mit Bezug auf die Masse festgelegt machen von MEH-PPV (dh die Hälfte der Masse von MEH-PPV). Durch Verwendung des Gewichts des MEH-PPV in Abschnitt 2.2 erhalten.
      Masse von PCBM / 9,15 x 10 -4 g MEH-PPV x 100% = 50 Gew% PCBM (Gleichung 8)
      Masse von PCBM = 4,57 x 10 -4 g (Gleichung 9)
    2. Wiegen Sie 1 mg PCBM in einem Fläschchen und fügen Sie 500 ul THF. Berechnung der Konzentration von PCBM in dieser Lösung mit dem Molekulargewicht von PCBM als 910,88 g / mol
      Molarität der PCBM-Lösung = 0.001 g / (910,88 g / mol * 500 ul) (Gleichung 10)
      Molarität der PCBM-Lösung = 2,19 x 10 -9 mol / ul (Gleichung 11)
    3. Berechnen Sie das Volumen der PCBM-Lösung benötigt wird, um an die angepasst fügen unverdünnt MEH-PPV-Stammlösung, die 50 Gew% PCBM dotierten MEH-PPV-Lösung in THF unter Verwendung der Molarität in Schritt 2.3.2, berechnet zu erhalten
      4,57 x 10 -4 g PCBM x 1 mol / 910,88 gx 1 ul / 2,19 x 10 -9 mol = 229 ul (Gleichung 12)
      Fügen Sie 229 ul der PCBM-Lösung in 1 ml eingestellt unverwässerte MEH-PPV-Stammlösung und gut mischen.
  4. Herstellung von Nanopartikeln durch Umfällungsverfahren
    1. 1 ml der gemischten MEH-PPV / PCBM Lösung in die 1 ml Spritze mit der Nadel daran befestigt.
    2. Schnell spritzen 1 ml des gemischten MEH-PPV / PCBM-Lösung in 4 ml VE-Wasser unter Rühren bei 1.200 Umdrehungen pro Minute. Sofort anhalten Rühren nach der Injektion. Verwenden Sie diese Nanopartikel ohne weitere Verarbeitung.

3. Inkubation von Zelllinien mit Nanopartikel für Imaging

HINWEIS: Alle Imaging Experimente wurden in 35 mm Petrischalen abgeschlossen

  1. Aufnahme von nanopartiCles in Zelllinien
    1. Kulturzelllinien bis zu dem 12. Durchgang. An den 12. Durchgang Kulturzellen in 35 mm Petrischalen. Einstellen Konzentration der Zellen auf 35 mm-Petrischalen solche zugesetzt, dass nach 24 Stunden sind die Zellen 40% konfluent.
    2. Zu diesem Zeitpunkt entfernen Sie die DMEM-Medium mit 10% FBS aus den Petrischalen ergänzt, waschen Sie die Zellen mit 1x DPBS zweimal, und fügen Sie 100 ul der Nanopartikel-Suspension in 2 ml DMEM in die Petrischalen.
    3. Nach 24 Stunden entfernen Sie das DMEM / Nanopartikel-Suspension aus den Petrischalen und waschen Sie die Zellen mit 1x DPBS 3 mal. Befestigen Sie dann die Zellen durch Inkubation mit 4% Paraformaldehyd für 10 min. Waschen zweimal mit DPBS. Färben die Zellen mit 300 nM DAPI durch Inkubation mit dem Farbstoff für 2 min. Waschen zweimal mit DPBS. Dann halten Sie die Zellen in DPBS für die Bildgebung.
  2. Detektion von ROS
    1. Kultur A549 und OVCAR3 Zelllinien in Petrischalen, 6 pro Zelllinie, wie in Abschnitt 3.1.1 erläutert. Beschriften Sie diePetrischalen, wie in der Tabelle 1 gezeigt.
    2. 100 l der Nanopartikel-Suspension in 2 ml DMEM bis drei der Petrischalen, wie in der Tabelle 1 dargestellt und Inkubation für 24 Stunden. Für die Petrischalen, die Lichtdosen erhalten werden, waschen Sie die Zellen nach 24 Stunden, und die Zellen zu suspendieren in HBSS (Hanks Balanced Salt Solution) färben freien Medien.
    3. Aufwärmen der Lampe des Sonnensimulators für 15 min. Stellen UV-Filter vor der Lampe herausfiltern UV-Licht. Kalibrieren der Lampe mit einer Referenzsolarzelle durch Einstellen der Lampenleistung auf 0,5 Sonne (50 mW / cm 2) Intensität an der Oberfläche der Petrischale erhalten. In diesem speziellen Aufbau wurde diese Bedingung mit 218 W Leistung an die Lampe geliefert erreicht.
    4. Legen die Petrischalen unter der Lampe (Deckel offen) für 60 min, die in einer Lichtdosis von 180 J / cm 2, wie in den Berechnungen unten dargestellten Ergebnisse:
      50 mW / cm 2 x 3.600 sec / 1.000 = 180 J / cm 2
    5. Entfernen HBSS und ohne Waschen weitere 2 ml DMEM-Medium mit 10% FBS zu den Petrischalen ergänzt hinzuzufügen. Inkubieren Sie die Zellen für weitere 2 Std.
    6. Für die positive Kontrolle Inkubieren der Zellen mit 100 uM Wasserstoffperoxid (H 2 O 2) für 30 min.
    7. Färben die Zellen in allen Petrischalen mit einer Endkonzentration von 5 & mgr; M des ROS Nachweisreagens durch Inkubation der Zellen mit dem Farbstoff für 30 Minuten bei 37 ° C.
    8. Befestigen Sie die Zellen durch Inkubation mit 4% Paraformaldehyd für 10 min. Waschen zweimal mit DPBS. Färben die Zellen mit 300 nM DAPI durch Inkubation mit dem Farbstoff für 2 min. Waschen zweimal mit DPBS. Dann halten Sie die Zellen in DPBS für die Bildgebung.
  3. Apoptose und Nekrose von PI und Annexin V FITC
    1. Kultur jede Zelllinie in 5 Petrischalen. Drei dieser Petrischalen werden für den Versuch, während die übrigen 2 Petrischalen werden Kontrollproben sein. Die 3 Petrischalen für Experiment mit Nanopartikeln als E inkubierenin Abschnitt 3.1.2 Xplained. Die Kontrollproben werden nicht mit Nanopartikeln inkubiert.
    2. Nach 24 Stunden Inkubation folgen Sie den Schritt 3.2.3.
    3. Legen Sie die 3 Versuchspetrischalen unter der Lampe (Deckel offen) und nehmen Sie ein zu 20 min, einer bei 40 min und eine bei 60 min. Dies ergibt drei Proben, die Lichtdosen von 60, 120 und 180 J / cm 2, bzw. (Berechnung in Abschnitt 3.2.4) ausgesetzt waren. Als nächstes zu verwalten eine 180 J / cm 2 Lichtdosis zu einer der Kontrollpetrischalen. Dies ist die Steuerung mit Lichtdosis in Abwesenheit von Nanopartikeln angewandt. Sie Lichtdosis zu der verbleibenden Kontrollprobe (keine Nanopartikel und kein Licht Dosis angewendet) gelten nicht.
    4. Ersetzen Sie die HBSS mit DMEM-Medium mit 10% FBS ergänzt und halten Sie die Petrischalen in den Inkubator für 4 Stunden.
    5. Färben die Zellen in der experimentellen und der Kontrollpetrischalen mit 20 ul Annexin V FITC durch Inkubation der Zellen mit dem Farbstoff für 15 min. Waschen zweimal mit DPBS. Flecken auf der cEllen mit 300 nM DAPI, sowie 300 nm PI (Propidiumiodid) durch Inkubation mit den Farbstoffen für 2 min. Waschen zweimal mit DPBS. Dann halten Sie die Zellen in DPBS für die Bildgebung.

4. Eigen Zytotoxizität von Nanoteilchen

  1. Zählen der Zellen und Kultivierung in 96-Well-Platten
    1. Ernte der Zellen aus Kulturflaschen durch Entfernen von Medien und Waschen der Zellen zweimal mit DPBS, gefolgt von der Inkubation der Zellen mit 0,05% Trypsin für 10 min. 2 ml DMEM-Medium mit 10% FBS zu dem resultierenden Zelllösung ergänzt. Mischen Sie die Lösung richtig an Zellclustern in Singuletts zu trennen.
    2. Nehmen Sie 100 ul der Zellsuspension und fügen Sie 900 ul DMEM-Medium mit 10% FBS ergänzt. Gut mischen. Zeigen 10 ul dieser Suspension auf einem Hämocytometer. Zähle die Zellen unter Verwendung der Zählkammer und Einstellen der Konzentration der Zellsuspension in 4.1.1 bis 5 x 10 4 Zellen / ml.
    3. Take 5 Platten mit 96 Vertiefungen als 0 h, 24 h markiertr, 48 h, 72 h und 96 h. Dann werden 50 ul der 5 × 10 4 Zellen / ml Zelllösungen (TE 71 und A549) in die Vertiefungen, wie in Tabelle 2 gezeigt, wodurch der Aussaat 2500 Zellen / Well. Machen Sie dasselbe Verfahren für OVCAR3 und MDA-MB-231 Zelllinien.
    4. Nach 24 Stunden Waschen der Vertiefungen mit 1x DPBS und 50 ul von steigenden Konzentrationen von Nanopartikeln in die Vertiefungen, wie in Tabelle 2 gezeigt. Bereiten verschiedenen Nanopartikelkonzentrationen durch Zugabe von 20, 100 und 180 ul der Nanopartikel-Suspension aus 2.4.2 DMEM erhalten ein Endvolumen von 2 ml, die Nanopartikelkonzentration von 0,4 × 10 -4 mg / ml ergibt, 2,0 × 10 -4 mg / ml und 3,6 × 10 -4 mg / ml. Jede Zelllinie Triplikaten für jede Konzentration der Nanopartikel.
  2. Messung der Zelllebensfähigkeit in dunklen
    1. In 10 ul MTT zu der 0 h Platte unmittelbar nach der Zugabe von Nanopartikeln. Die Platte 4 Stunden für Formazan crystals zu bilden. In 50 ul Solubilisierungslösung in die Vertiefungen. Die Platte 6 Stunden, um die Formazan Kristalle aufzulösen.
    2. Messen Sie die Lebensfähigkeit der Zellen der 0 h Platte durch Aufzeichnen der Extinktion bei 570 nm mit Mikroplatten-Reader.
    3. 24 h Platte, waschen Sie die Zellen mit 1x DPBS und fügen Sie 50 ul Medium in jeder Vertiefung nach 24 Stunden Inkubation mit Nanopartikeln. In MTT und lesen Sie das, wie in den Abschnitten 4.2.1 und 4.2.2 erläutert Platte.
    4. 48 h, 72 h und 96 h Platten, waschen Sie die Zellen mit 1x DPBS und fügen Sie 50 ul Medium in die Vertiefungen nach 24 Stunden Inkubation mit Nanopartikeln. Inkubieren der Zellen für die restlichen Zeitperioden.
    5. 4.2.5) Messen Sie die Lebensfähigkeit der Zellen an den jeweiligen Zeitpunkten, wie in den Abschnitten 4.2.1 und 4.2.2 beschrieben.
    6. Wiederholen Sie das vollständige Experiment für 3-mal (n = 3)

5. Messzelle Lebensfähigkeit nach PDT

  1. Zählen der Zellen und Kultivierung in 96-Well-Platten.
    1. Beschriften Sie eine Reihe von 96-Well-Platten, wie in Tabelle 3 gezeigt ist, sowohl für die TE 71 + A549 Platten und OVCAR3 + MDA-MB-231-Platten. Die Anordnung der Platten wird die gleiche sein, wie in 4.1.3 gezeigt.
    2. Samen der 96-Well-Platten, wie in Abschnitt 4.1 mit dem gleichen Layout erläutert, wie in Tabelle 2 in Abschnitt 4.1.2 dargestellt.
    3. Nach 24 Stunden Nanopartikel in den Platten, wie in 4.1.4 beschrieben.
    4. 24 Stunden nach der Zugabe von Nanopartikeln waschen Sie die Zellen mit 1x DPBS und fügen Sie 50 ul HBSS in jede Vertiefung.
    5. Bestrahlen der Platten mit den jeweiligen Lichtdosen, wie in 3.2.3 beschrieben.
    6. Ersetzen Sie die HBSS mit 50 ul DMEM-Medium mit 10% FBS ergänzt und Inkubation der Platten für die jeweiligen Zeiträume nach PDT.
    7. Nach jeder Zeitperiode zu messen, die die Lebensfähigkeit der Zellen, wie in den Abschnitten 4.2.1 und 4.2.2 beschrieben.

6. Fluoreszenzmikroskopie

  1. Aufnahme von Nanopartikeln
    1. Schalten Sie die Lampen des Mikroskops einnd der Laser 30 Minuten vor der Bilderzeugung. Setzen die Petrischale mit der fixierten Zellen auf dem Objekttisch des Mikroskops (wie in Abschnitt 3.1 beschrieben).
    2. Sammeln Sie die Fluoreszenz von Nanopartikeln und DAPI mit Hilfe von Filtern, wie in Tabelle 4 gezeigt. Überlagern der Phasenkontrast, Nanopartikel und DAPI Bilder in ImageJ Software.
  2. Detektion von ROS
    1. Schalten die Lampen des Mikroskops 30 Minuten vor der Bilderzeugung. Legen Sie die Petrischale mit der Zellen auf der Bühne des Mikroskops (wie in Abschnitt 3.2 beschrieben).
    2. Sammeln der Fluoreszenz von Nanopartikeln, DAPI und den ROS Nachweisreagenz mit Hilfe von Filtern, wie in Tabelle 4 gezeigt. Überlagern des Phasenkontrastes, Nanopartikel, DAPI und ROS Nachweisreagenz Bilder in ImageJ Software.
  3. Apoptose und Nekrose von PI und Annexin V FITC
    1. Schalten die Lampen des Mikroskops 30 Minuten vor der Bilderzeugung. Legen Sie die Petrischale mit den Zellen (wie unterAbschnitt 3.3) auf dem Tisch des Mikroskops.
    2. Sammeln der Fluoreszenz von Nanopartikeln, DAPI, PI und Annexin V FITC unter Verwendung von Filtern, wie in Tabelle 4 gezeigt. Überlagern des Phasenkontrastes, Nanopartikel, DAPI, PI und Annexin V FITC Bilder in ImageJ Software.

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Ergebnisse

Aufnahme und intrinsische Zytotoxizität von Nanoteilchen

Die 50 Gew% blended MEH-PPV / PCBM-Nanopartikel wurden mit TE-71 inkubiert, MDA-MB-231, A549 und OVCAR3 Zelllinien. Die PCBM Mischstufe wurde als 50 Gew% PCBM, das gezeigt worden ist, um ideale Ladung und Energie Übertragungseigenschaften zwischen konjugierten Polymeren und Fullerenen 14 bereitzustellen entschieden. Fluoreszenzbilder der Funktion gestört werden in 1B gezeigt. Die Zellen wurden 24 Stunden lan...

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Diskussion

Um Nanopartikel-Aufnahme zu erreichen war es notwendig, einige kritische Maßnahmen aufrechtzuerhalten, während der Herstellung der Nanopartikel. A 10 -6 M MEH-PPV-Lösung in THF (50 Gew% gemischt PCBM) hergestellt, in DI-Wasser zu injizieren, wie es beobachtet wurde, dass die Konzentration der Lösung spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Größe von Nanopartikeln gebildet wird. Konzentration wurde durch UV-vis-Spektroskopie überprüft. Man beachte, dass in Schritt 2.1.3 Protokoll war es notwendig, anf...

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken der National Science Foundation (NSF) für die finanzielle Unterstützung dieser Arbeit durch einen CAREER-Preis (CBET-0746210) und durch den Preis CBET-1159500. Wir danken Dr. Turkson (Univ. of Hawaii Cancer Center) und Dr. Altomare (Univ. of Central Florida College of Medicine) für die Unterstützung bei der Zellkultur.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenvinylen] (MEH-PPV)Sigma Aidrich536512-1Gdurchschnittlich Mn  150.000-250.000
[6,6]-Phenyl C61  Buttersäuremethylester (PCBM)Sigma Aidrich684449-500MG>99,5%
Tetrahydrofuran (THF)EMDTX0284-6Drisolv
1 ml SpritzeNational Scientific Company37510-1Zur Filtration von MEH-PPV-Lösung
SpritzenfilterVWR28145-49525 mm, 0,2 & Mikro; m, PTFE
1 mlSpritze Hamilton Company81320Zur Injektion von MEH-PPV-Lösung in Wasser zur Herstellung von Nanopartikeln
Dulbecco's Modification of Eagle's Medium/Ham's F-12 50/50 Mix (DMEM)Corning (VWR)45000-350
Hank's Balanced Salt Solution without Phenolred (HBSS)Quality Biological (VWR)10128-740
Dulbecco's Phosphatgepufferte Kochsalzlösung, 1x ohne Calcium und Magnesium (DPBS)Corning (VWR)45000-436
Fötales Rinderserum, regulär (hitzeinaktiviert) (FBS)Corning (VWR)45000-736
Trypsin EDTA 1x 0,25%Corning (VWR)45000-664Trypsin/2,21 mM EDTA in HBSS ohne Natriumbicarbonat, Calcium und Magnesium Schweine-Parvovirus getestet
16% ParaformaldehydElektronenmikroskopische Wissenschaften 1571016 % Paraformaldehyd wird durch Zugabe von PBS DAPI auf 4 % verdünnt
  Biotium VWR89139-054Kernfärbemittel
5 ml PipettenVWR82050-478
75 cm2 KulturkolbenVWR82050-856für die Kultivierung von Zellen
96-Well-PlattenVWR82050-771für MTT-Assays
Gewebekulturschalen mit EntlüftungenGreiner Bio-One (VWR)82050-538
PropidiumiodidMolekulare SondenP3566
Annexin V FITCInvitrogenA13199Farbstoff für die Apoptose
Celltiter 96 non-R 1000 AssaysPromega (VWR)PAG4000MTT
CellROX Green Reagenz, zum Nachweis von oxidativem StressInvitrogenC10444Für ROS Detektion
UV-Vis-SpektrometerAgilent 8453
FluoreszenzspektrometerNanoLog HoribaJobin Yvon
Dynamische LichtstreuungPD2000DLS, Präzisionsdetektor
InkubatorNuAir DH Autoflow
Konfokales MikroskopZeiss Axioskop263X Ölimmersionsobjektiv
EpilumineszenzmikroskopOlympus IX7160X Wasserimmersionsobjektiv, Andor Zyla sCMOS-Kamera
SonnensimulatorNewport 67005 Oriel Instruments
Referenz SolarzelleOriel VLSI Standards Incorporated
Mikroplatten-ReaderBioTek Ex808
HämozytometerHausser Scientific Partnership3200Zum Zählen von Zellen

Referenzen

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  8. Sperandio, F. F., et al. Photoinduced electron-transfer mechanisms for radical-enhanced photodynamic therapy mediated by water-soluble decacationic C-70 and C84O2 Fullerene Derivatives. Nanomed-Nanotechnol. 9 (4), 570-579 (2013).
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