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Methodenartikel

Herstellung einer Nahinfrarot-empfindlichen Core-Shell-Impfstoff-Bereitstellungsplattform

4.4K Aufrufe

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DOI:

10.3791/60569

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20. Oktober 2020

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt die Protokolle, die verwendet werden, um eine neuartige Impfstoffbereitstellungsplattform, "Polybubbles", zu erstellen, um eine verzögerte Burst-Freisetzung zu ermöglichen. Polyester einschließlich Poly (Milch-Co-Glykolsäure) und Polycaprolacton wurden verwendet, um die Polybubbleen zu bilden und kleine Moleküle und Antigen wurden als Ladung verwendet.

Zusammenfassung

Impfstoffabgabestrategien, die die Exposition von Fracht gegenüber organischen Lösungsmitteln begrenzen und gleichzeitig neuartige Freisetzungsprofile ermöglichen, sind entscheidend für die Verbesserung der Impfabdeckung weltweit. Hier wird eine neuartige injizierbare, ultraviolett-heilbare und verzögerte Burst-Release-plattform namens Polybubbles eingeführt. Cargo wurde in Polyester-basierte Polybubbles injiziert, die in 10% Carboxymethycellulose-basierter wässriger Lösung gebildet wurden. Dieses Papier enthält Protokolle, um die sphärische Form der Polybubbles beizubehalten und die Ladungsplatzierung und -aufbewahrung zu optimieren, um die Frachtmenge innerhalb der Polybubbles zu maximieren. Um die Sicherheit zu gewährleisten, wurden die chlorierten Lösungsmittelingehalte innerhalb der Polybubbleen mittels Neutronenaktivierungsanalyse analysiert. Release-Studien wurden mit kleinen Molekülen als Ladung innerhalb der Polybubble durchgeführt, um eine verzögerte Burst-Freisetzung zu bestätigen. Um das Potenzial für die On-Demand-Lieferung der Ladung weiter aufzuzeigen, wurden Gold-Nanostäbe in der Polymerhülle gemischt, um eine Nahinfrarot-Laseraktivierung zu ermöglichen.

Einleitung

Begrenzte Impfabdeckung führt zum Tod von 3 Millionen Menschen, die speziell durch durch Impfung vermeidbareKrankheiten1 verursacht werden. Unzureichende Lagerungs- und Transportbedingungen führen zur Verschwendung funktioneller Impfstoffe und tragen so zu einer reduzierten globalen Immunisierung bei. Darüber hinaus führt eine unvollständige Impfung aufgrund der Nichteinhaltung der erforderlichen Impfpläne auch zu einer begrenzten Impfabdeckung, insbesondere in Entwicklungsländern2. Innerhalb des empfohlenen Zeitraums sind mehrere Besuche des medizinischen Personals erforderlich, um Booster-Shots zu erhalten, wodurch der....

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Protokoll

1. Polycaprolacyontriacrylat (PCLTA) Synthese

  1. 3,2 ml 400 Da Polycaprolacyon (PCL) über Nacht bei 50 °C in einem offenen 200 ml runden Bodenkolben und K2CO3 in einer Glasdurchstechflasche bei 90 °C trocknen.
  2. Mischen Sie das Triol mit 6,4 ml Dichlormethan (DCM) und 4,246 g Kaliumcarbonat (K2CO3) unter Argon.
  3. 2,72 ml Acrylylchlorid in 27,2 ml DCM mischen und tropfenweise in das Reaktionsgemisch im Kolben über 5 min geben.
  4. Bedecken Sie das Reaktionsgemisch mit Aluminiumfolie und lassen Sie es bei Raumtemperatur 24 h unter Argon ungestört.
  5. Filtern Sie nach 24 h das Reaktionsgemisc....

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Ergebnisse

Polybubbles wurden mit SEM und NAA extensiv charakterisiert. Die Fracht wurde erfolgreich zentriert, um zu einer verzögerten Burst-Freigabe zu führen. Polybubbles wurden auch erfolgreich laseraktiviert, da AuNRs innerhalb der Polybubbles vorliegen.

Polybubble-Charakterisierung
Polybubbleen, die in eine wässrige Lösung ohne CMC injiziert wurden, führten aufgrund ihres Kontakts mit der Unterseite der Glasdurchs.......

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Diskussion

Aktuelle Technologien und Herausforderungen
Emulsionsbasierte Mikro- und Nanopartikel wurden häufig als Träger von Arzneimittelzufuhrenthalten verwendet. Obwohl die Freisetzungskinetik der Ladung von diesen Geräten ausgiebig untersucht wurde, war die Steuerung der Burst-Release-Kinetik eine große Herausforderung11. Die Vielseitigkeit und Funktionalität von Fracht ist auch bei Emulsionssystemen eingeschränkt, da die Ladung übermäßig wässrigen und organischen Lösungsmitteln ausge.......

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Offenlegungen

Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Wir danken Dr. Bryan E. Tomlin, der dem Elementaranalyselabor der TAMU angeschlossen ist und bei der Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) geholfen hat.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1-Stufen-Ultra-Tetramethylbezidin (TMB)-Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) SubstratlösungThermo scientific34028
2-Hydroxy-2-methylpropiophenonTCI AMERICAH0991
450 nm Stopplösung für TMB-SubstratAbcamab17152
AcryloylchloridSigma AldrichA24109-100G
AcriflavinChem-Impex International22916
wasserfreier EthyletherFisher ChemicalE138-500
Anti-HIV1 gp120 Antikörper, konjugiert mit Meerrettichperoxidase (HRP)
Fisher BioReagentsBP9700100
BSA-CF488 FarbstoffkonjugateInvitrogenA13100
BromsalicylsäureAcros OrganicsAC162142500
Carboxymethylcellulose (CMC)Millipore Sigma80502-040
Centrimoniumbromid (CTAB)MP BiomedicalsICN19400480
ChloroformFisher ChemicalC2984
BeschichtungspufferAbcamab210899
Dichlormethan (DCM)Sigma Aldrich270997-1L
DiethyletherFisher ChemicalE1384
Dodeacyl AminAcros OrganicsAC117665000
DoxorubicinHydrochlorid Fisher BioReagentsBP251610
L-AscorbinsäureAcros OrganicsA61 100
Legato 100 SpritzenpumpeKD Scientific14 831 212
mPEGThiol Laysan BioNC0702454
fettfreie TrockenmilchAndwin ScientificNC9022655
KaliumcarbonatAcros OrganicsAC424081000
Phosphat Kochsalzlösung PufferFisher BioReagentsBP3991
(Poly(caprolacton)Sigma Aldrich440744-250G
(Poly(Caprolacton) TriolAcros OrganicsAC190730250
Poly (Milchsäure-Co-Glykolsäure) DiacrylatCMTec280050
KaliumcarbonatAcros OrganicsAC424081000
Rekombinantes HIV1 gp120 + gp41 ProteinAbcamab49054
SilbernitratAcros OrganicsS181 25
Natrium BorhydridFisher ChemicalS678 10
TetrachloraursäureFisher ChemicalG54 1
TrehaloseAcros OrganicsNC9022655
TriethylaminAcros OrganicsAC157910010
Rinderserumalbumin (BSA)

Referenzen

  1. World Health Organization. Global Immunization: Worldwide Disease Incidence. , Children's Hospital of Philadelphia. https://www.chop.edu/centers-programs/vaccine-education-center/global-immunization/diseases-and-vaccines-world-view (2018).
  2. Paul, A., Bera, M., Gupta, P., Singh, N. D. P. o-Hydroxycinnamate for sequential photouncaging of two different functional groups and its application in releasing c....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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