Bu el yazması imal ve insan immün yetmezlik virüsü tip 1 bulaşmasına karşı güçlü yapıştırıcı ve antiviral faaliyet göstermek Griffithsin-modified Poli (laktik-co-glikolik asit) electrospun lifler karakterize için yordamı açıklar vitro. Sentez için kullanılan bir yöntem yüzey-değiştirmek ve elde edilen morfolojisi, konjugasyon, karakterize ve Griffithsin desorpsiyon yüzey-modified liflerinden açıklanmıştır.
Electrospun lifleri (EFs) çeşitli terapötik uygulamalarda yaygın olarak kullanmış; önlemek ve cinsel tedavi için bir teknoloji bulaşan enfeksiyonların (CYBE) gibi Ancak, onlar sadece son zamanlarda uygulanmış. Ayrıca, birçok EF teknolojileri kullanan biofunctionality vermek için yüzeye göre etkin aracı Kapsüllenen odak. Burada imal ve yüzey-poly(lactic-co-glycolic) asit (PLGA) electrospun lifleri, güçlü antiviral lektin Griffithsin (GRFT) ile değiştirmek için bir yöntem açıklanmaktadır. PLGA yaygın ilaç dağıtım onun üstün kimyasal ve Biyouyumlu özellikleri nedeniyle içinde kullanılan FDA onaylı bir polimerdir. GRFT, güçlü, doğal ve insan immün yetmezlik virüsü tip 1 (HIV-1) dahil olmak üzere çok sayıda virüslere karşı geniş faaliyet sahip güvenli lektin var. Birleştirildiğinde, GRFT-modified lifleri HIV-1 vitrogüçlü inactivation gösterdi. Bu el yazması imal ve GRFT-modified EFs karakterize yöntemleri açıklar. PLGA electrospun fiber iskele oluşturmak için ilkidir. Lifleri GRFT 1’i kullanarak daha sonra yüzey modifiye-etil – 3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) ve N-hydroxysuccinimide (NHS) Kimya. Elektron mikroskobu (SEM) tarama boyutu ve yüzey-modified formülasyonları morfolojisi değerlendirmek için kullanıldı. Ayrıca, bir gp120 veya hemagglutinin (HA)-tabanlı ELISA için Birleşik GRFT yanı sıra GRFT desorpsiyon fiber yüzeyinden miktarını ölçmek için kullanılan. Bu iletişim kuralı yüzey-modified farklı proteinler çeşitli ile lifleri imal etmek daha yaygın olarak uygulanabilir.
EFs kullanımı bir topikal teslim platformu olarak önemli ölçüde cinsel yolla bulaşan hastalıklar azaltmak potansiyeline sahiptir. Şu anda içinde bildirilen 2015 yalnız1,22 milyon yeni vaka ile HIV ile yaşayan 36 milyondan fazla kişi vardır. Ayrıca, herpes simpleks virüsü 2 (HSV-2) enfeksiyon etkiler yüz milyonlarca insanın dünya çapında yazın ve HIV edinme geliştirmek için 2-5 kat3tarafından gösterilmiştir. HSV-2 enfeksiyon ve HIV edinme arasındaki bu ilişki nedeniyle, birden çok cinsel yolla bulaşan hastalıklar karşı eş zamanlı koruma sağlamak yeni active aracıları gelişmekte olan faiz önemli vardır. Ayrıca, bu antiviral ajanlar teslimini geliştirmek için yeni araçların gelişimi daha fazla koruyucu ve tedavi edici etki gücü arttırmak için potansiyel sunmaktadır. Bu hedefe doğru EFs HIV-1 ve HSV-2 enfeksiyonları yaygınlığını azaltmak için yeni bir dağıtım platformu araştırdık.
Son iki yılda, EFs yoğun ilaç dağıtım ve doku Mühendisliği4alanlarında kullanılmaktadır. Çoğu zaman, Biyouyumlu polimerler kolayca tedavi edici uygulamalara çevirmek için seçilir. Seçili polimer polimer EFs imal etmek, organik bir çözücü veya sulu çözüm, polimer hydrophobicity5derecesine bağlı olarak feshedilmiştir. Etkin faiz ajanların sonra çözelti veya sulu çözüm electrospinning işlemi önce eklenir. Polimer çözüm bir şırınga emişli ve yavaş yavaş bir elektrik akımı iken tabi atılır. Bu işlem genellikle polimer lifleri levha veya silindirik macrostructures (şekil 1) ve mikro-nano ölçekli6arasında değişen elyaf çapları ile sonuçlanır. En terapötik uygulamalarda etkin ajanlar içinde lifleri electrospinning işlemi sırasında dahil edilmiştir ve fiber Difüzyon ve sonraki lif dejenerasyonu ile serbest bırakılır. Bozulma ya da yayın oranını polimerlerin farklı türleri kullanarak değişmiş olabilir veya benzersiz kimyasal ve fiziksel özellikleri7imparting ve teşvik encapsulation hemen hemen herhangi bir istenen yayın profili kurmak için polimer karışımları bileşik. Bu nedenle, EFs küçük molekül ilaç ve biyolojik ajanlar proteinler, peptidler, oligonucleotides ve büyüme faktörleri6,8,9dahil olmak üzere teslim için yararlı kanıtlanmış.
Şti önleme alanında, EFs son zamanlarda dahil ve sürekli – veya indüklenebilir-serbest bırakmak-in antiviral ajanlar10,11,12,13,14 sağlamak için kullanılmıştır ,15,16,17,18,19. Bir ilk çalışmalar, pH-duyarlı lifler içinde kadın üreme sistemi (FRT), çevresel değişiklikler active aracıları serbest bırakmak için bir isteğe bağlı yöntemi HIV-111karşı koruma olarak geliştirilmiştir. Beri diğer çalışmaları polimer karışımları polietilen oksit (PEO) ve poli-L-laktik asit (PLLA), antiviral ve doğum kontrol maddeleri, HIV-1 önleme ve doğum kontrolü içinde in vitro için ayarlanabilir sürümü değerlendirmek için oluşan araştırdık 12. ek çalışmalar aşağıdakileri sağlamak için EFs fizibilite göstermiştir: uzun süreli yayın küçük molekül antiviral14, güçlü ve esnek mekanik özellikleri20, 3-b teslim mimarileri21 , sperm penetrasyon12ve diğer dağıtım teknolojileri13ile birleştirebilme inhibisyonu. Son olarak, daha önceki çalışma sürekli teslimat ortak co-infective virüs, HSV-2 ve HIV-114karşı antiviral ajanlar için polimerik lifler değerlendirildi. Bu çalışmada, polimer lifleri ilâ 1 ay için onların yapısını koruyarak ve viral giriş fiziksel bir engel sağlayarak tamamlayıcı faaliyet antiviral teslimat için sağlanan. Bu sonuçlar, EFs hem fiziksel hem de kimyasal olarak virüs enfeksiyonu engellemek için kullanılan görülmüştür.
Akort yayın özellikleri microbicide teslimat için bir çekici teslim platform polimer EFs yaparken, EFs diğer uygulamalarda yüzey-modified iskele7olarak hizmet etmek için geliştirilmiştir. EFs kez hücresel yenilenme22artırmak ve doku Mühendisliği23,24onların programını geliştirmek için iskele görevi gören hücre dışı Matriks (ECM), Morfoloji taklit etmek için kullanılmaktadır. Poli-ε-caprolactone (PCL) gibi polimerler oluşur lifleri ve PLLA-si olmak be yüzey-büyüme faktörleri ve proteinler ile modifiye electrospinning sonra artan hücre adezyon ve nükleer silahların yayılmasına karşı25 dahil ECM benzeri özellikleri vermek için , 26. Ayrıca, antimikrobiyal yüzey-modified EFs özel Patojen bakteriler27,28gelişimini önlemek için değerlendirilir. Bu çok yönlülük ve biyolojik etkileri ikna yeteneği nedeniyle EF teknoloji alanları çok mekanik işlevsellik sağlamak için çeşitli genişletmeye devam ediyor. Henüz, rağmen onların yardımcı programında uygulamaları bir çeşitlilik, yüzey-modified lifleri yakın zamanda microbicide alan29araştırılmalıdır.
Paralel olarak önlemek ve cinsel yolla bulaşan hastalıklar tedavi için yeni iletim teknolojileri geliştirilmesi, roman biyolojik tedavi geliştirilmiştir. En umut verici microbicide adaylar biridir yapışkanlı antiviral lektin, GRFT30. Aslında bir tür red algae türetilmiş, GRFT HIV, HSV-2, SARS, güçlü bir inhibitörü olarak faaliyet göstermiş olduğu hem de Hepatit C virüs31,32,33,34, 35 , 36. aslında, biyolojik tabanlı inhibitörleri arasında GRFT en güçlü Anti-HIV etkinlik, HIV-1 hemen ihracı kişi30, istikrar ve etkinlik vajinal kültür ortamından huzurunda koruyarak vardır En çok 10 gün37için mikroplar. Daha yakın zamanlarda, % 0,1 GRFT jel fareler intravaginal HSV-2 challenge, HSV-2 ve HIV-132 karşı koruma ilk satırı için umut verici bir aday yapmak karşı korumak için gösterildi, 38. HIV için özel olarak, fiziksel olarak giriş38,39,40,41 önlemek için viral zarf yüzeylerde gp120 veya terminal mannoz N bağlı glycan artıkları bağlayarak GRFT enfeksiyon engeller ,42. Bu inhibisyon 3 ng/mL43yaklaşan IC50s ile son derece güçlü. HIV enfeksiyonu inhibe yanı sıra, çalışmalar da GRFT virüs32hücre hücre yayılmasını engelleyerek HSV-2 enfeksiyona karşı korur göstermiştir. Her durumda, denatürasyon karşı yüksek direnç gösteren sırasında viral parçacıkların, yapıştırıcı olmak GRFT gösterilmiştir. Son, GRFT uygun ve büyük olasılıkla EFs ile birlikte yönetmek yararlı hale Tenofovir (TFV) ve diğer antiviral44, kombinasyonları ile sinerjik faaliyet göstermiştir. GRFT güçlü özelliklerini içinde teslim EF teknoloji ile geliştirilmiş bir mükemmel biyolojik tabanlı antiviral aday olun.
Bu bilgi GRFT ya da doğuştan gelen antiviral özellikleri kullanmak, bir polimer fiber iskele, virüs giriş inhibisyon29ilk katmanı sağlamak için bu özellikleri entegre dizayn edilmiştir. Bulgu Inspiration cervicovaginal mukus mucoadhesive müsin etkileşimler yoluyla öncelikle virüs ulaşım engel şekilde, biz bu EFs bir iskele kullanarak ve kovalent GRFT, yüksek yoğunluğu ile yüzey değiştirme onaylanmadığına karar yüzey Birleşik GRFT debilitate ve onun giriş noktası45,46,47virüs devre dışı bırakabilirsiniz. Burada EFs bir protein bazlı, viral yapıştırıcı ihracı bariyer platformu sağlamak için sabit bir iskele geliştirilmiştir. Biz GRFT güçlü antiviral özellikleri “tuzak” roman bir virüs oluşturmak için Biyouyumlu, değiştirilebilir ve dayanıklı polimer platform ile birleştirmek aranan
Bu hedeflere ulaşmak için electrospun PLGA oluşan lifler vardı ve EDC NHS kimya GRFT EF yüzeyle daha sonra değiştirmek için kullanılmıştır. PLGA electrospinning48Biyouyumluluk ve maliyet-etkililik ile birlikte, geniş kullanımı nedeniyle bir modeli polimer olarak görev yaptı. Ayrıca, yüzey modifikasyonu EFs büyük yüzey alanı kullanan ve lif yardımcı programı49en üst düzeye çıkarmak için kapsülleme ile kombine edilebilir yararlı bir alternatif sağlar. Nerede GRFT yalnızca bir bölümünü mevcuttur (ve yalnızca geçici FRT mevcut) geleneksel saklama yöntemlerinden farklı olarak, yüzey modifikasyonu GRFT maksimum bioactivity tedavi süresi sırasında korumak izin verebilir. Ayrıca, geleneksel electrospinning yöntemlerle proteinler gibi hidrofilik bileşikler birleşmesiyle daha düşük kapsülleme verimliliği ve protein etkinlik50kaybı neden olabilir. Bu nedenle, GRFT yüzey-modified lifleri Şti bulaşmasına karşı koruma geliştirmek için tek başına veya electrospinning birlikte kullanılabilir umut verici bir alternatif Teslimat yöntemi sunabilir.
Onların gözenekli yapıları ve geniş yüzey alanları nedeniyle, EFs sağlık, hangi birini tedavi teslim araç olarak hizmet içeren çeşitli uygulamalar bulduk. Destekte ve kimyasal ligandlar lif yüzeyine hücre özel hedefleme52 veya biosensing53için Birleşik iken EFs içinde uyuşturucu ve diğer active aracıları tunable teslimat için dahil edilebilir. Burada GRFT imalatı yüzey-PLGA EFs, HIV enfeksiyonu önlemek için bir teslimat iskele anlatılan biçimde…
The authors have nothing to disclose.
Bu araştırma fonu için mükemmellik için Yahudi miras Fonu için minnettarız. Dr. Stuart Williams II cömertçe electrospinning sisteminin kullanımı sağlamak için teşekkür ederiz. Biz de Dr. Kenneth Palmer bize Griffithsin ile verdiğiniz için teşekkür ederiz. Ayrıca Dr Nobuyuki Matoba ve laboratuarını GRFT ELISA içimizde iş eğitim için teşekkür ederiz.
Poly(Lactide-co-Glycolide) (PLGA) 50:50 | Lactel | B6013-2P | |
1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol (HFIP) | Thermo Scientific | 147541000 | |
Blunt Dispensing Needle 18g X 1/2 | Brico Medical Supplies | BN1815 | |
BD 3mL Syringe Luer-lok tip | VWR | 309657 | |
Parafilm (plastic film) | Sigma Aldrich | P7793 | |
2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid (MES Buffer) | Sigma Aldrich | M3671 | |
Sodium Chloride | Sigma Aldrich | S7653 | |
Potassium Chloride | Sigma Aldrich | P9333 | |
Sodium phosphate dibasic | Sigma Aldrich | S7907 | |
Potassium phosphate monobasic | Sigma Aldrich | P0662 | |
Hydroxysuccinimide (NHS) | Thermo Scientific | 24500 | |
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (EDC) | Thermo Scientific | 22980 | |
2-Mercaptoethanol | Fisher | BP176 | |
Griffithsin (GRFT) | Kentucky Bioprocessing | NA | custom made, no product number |
Dimethyl Sulfoxide | Milipore | 317275 | |
Polyethylene glycol sorbitan monolaurate (Polysorbate, Tween 20) | Sigma Aldrich | P9416 | |
Tris EDTA Buffer | Sigma Aldrich | 93283 | |
Flat-Bottom Immuno Nonsterile 96-Well Plates | Thermo Scientific | 3355 | |
Influenza Hemagglutinin (HA) | Kentucky Bioprocessing | NA | custom made, no product number |
Goat Anti-GRFT (Primary Antibody) | Kentucky Bioprocessing | NA | custom made, no product number |
Donkey anti-goat IgG-HRP (Secondary Antibody) | Santa Cruz | 2056 | |
Sure Blue TMB Microwell Peroxidase Substrate | KPL | 52-00-00 |