Zellmarkierung und Targeting mit superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel zu synthetisieren und diese Partikel zur Markierung von Zellen für magnetische Ziel- und Sortieranwendungen zu verwenden. Dies wird erreicht, indem zunächst Magnetit-Nanopartikel mit einem Durchmesser von 10 Nanometern synthetisiert werden. Der zweite Schritt besteht darin, die Magnetit-Nanopartikel mit einer 50 Nanometer dicken Hülle aus Polymilchsäure (PLGA) zu beschichten.

Anschließend werden die magnetischen Nanopartikel gewaschen und gefriergetrocknet. Der letzte Schritt ist die Markierung von Zellen mit magnetischen Nanopartikeln für Zell-Targeting- und Sortieranwendungen. Letztendlich wird die Fluoreszenzmikroskopie verwendet, um das Targeting von magnetischen Nanopartikel-markierten Zellen innerhalb von Magnetfeldern zu zeigen.

Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie dem Antikörper-vermittelten Zell-Targeting besteht darin, dass das magnetische Zell-Targeting hochspezifisch und kontrollierbar ist. Die Implikationen dieser Technik erstrecken sich auf die Therapie einer Vielzahl von Erkrankungen, da therapeutische Zellen an die Zielstelle abgegeben werden können, während andere Stellen außerhalb des Ziels verschont bleiben. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da sorgfältige Liebe zum Detail erforderlich ist, um reine und qualitativ hochwertige Nanopartikel zu erhalten.

Wir wollten das Targeting und die Lokalisierung lebender Zellen im Körper verbessern. Beginnen Sie damit, mit einer Dressel-Flasche 500 Milliliter deionisiertes Wasser zu entgasen, indem Sie 30 Minuten lang sanft Stickstoffgas sprudeln lassen. Zum Aufbau der Reaktionsapparatur wird ein 500-Milliliter-Rundkolben mit drei Halsen in einen ISO-Mantelheizer eingesetzt.

Decken Sie als Nächstes einen seitlichen Hals mit einem Gummiseptum ab und installieren Sie einen Rückflusskondensator in der anderen. Lassen Sie kontinuierlich kaltes Wasser durch den Kondensator laufen, um eine inerte Atmosphäre für die Reaktion zu schaffen. Durchstechen Sie zuerst das Gummiseptum der Kolben mit der Nadel, die mit einer Stickstoffgasleitung verbunden ist.

Durchstechen Sie dann das Kondensatorseptum mit einer Nadel, die mit einem Bubbler verbunden ist, um den Gasaustritt sichtbar zu machen. Installieren Sie als Nächstes ein Blade-Pedal mit einem Paddeladapter in den mittleren Hals. Um ein konstantes Rühren des Reaktionsgemisches aufrechtzuerhalten, befestigen Sie die Schaufelwelle an einem Überkopfrührwerk, das auf einem Ständer montiert ist.

Spülen Sie den Kolben mit Stickstoffgas und lassen Sie den Stickstoff mit einer geringen, aber nachweisbaren Geschwindigkeit in den Kolben fließen. Entfernen Sie dann den Rückflusskondensator und fügen Sie ein Gramm Eisen, drei Chlorid, 612,5 Milligramm Eisen, zwei Chlorid-Tetra und 50 Milliliter Degas-Wasser hinzu. Tauschen Sie den Kondensator aus und rühren Sie die Reaktion bei 1000 U/min an, während Sie auf 50 Grad Celsius erhitzen.

Dabei entstehen Magnetitpartikel mit einem Durchmesser von 10 Nanometern. Sobald die Reaktion 50 Grad Celsius erreicht hat, injizieren Sie mit einer Spritze 10 Milliliter 28%Ammoniumhydroxid durch das Kolbenseptum. Wenn der Magnetit ausfällt, sollte sich die Lösung schwarz verfärben.

Entfernen Sie das Gummiseptum und die Gasleitung und erhitzen Sie die Reaktion auf 90 Grad Celsius. Geben Sie dann einen Milliliter Ölsäure in den Kolben, um die Nanopartikel zu beschichten und das Magnetitgel zu bilden. Setzen Sie dann das Septum und die Gasleitung am Kolben wieder ein und entfernen Sie den Kondensator.

Schalten Sie die Hitze aus und rühren Sie die Reaktion zwei Stunden lang bei 500 U/min. Nach dem Rühren wird die überschüssige Flüssigkeit dekantiert, während die Nanopartikel mit einem starken Magneten am Boden des Kolbens festgehalten werden. Um mit der Reinigung zu beginnen, lösen Sie zunächst das Magnetitgel in 40 Millilitern Hexanen auf.

Gießen Sie diese Lösung langsam in einen Scheidetrichter mit 40 Millilitern Degas-Wasser und schwenken Sie den Trichter fünf Minuten lang vorsichtig. Nach dem Schwenken der unteren wässrigen Fraktion wird die Magnetitlösung noch zweimal mit Entgasungswasser auf ähnliche Weise gewaschen. Übertragen Sie anschließend die Magnetitlösung in einen Erlenmeyerkolben.

Trockne die Lösung, indem du mehrere Spatel Natriumsulfat hinzufügst und die Mischung schwenkst. Dann vakuumieren. Filtern Sie die Mischung durch ein Mikrometer großes Filterpapier.

Stellen Sie die Wasserbadtemperatur eines Rotationsverdampfers auf 50 Grad Celsius ein, wobei 24 Grad Celsius Wasser durch den Kondensator zirkuliert. Anschließend wird das Filtrat in einen 50-Milliliter-Verdampferkolben überführt und die Hexane zwei Stunden lang bei moderater Drehzahl unter Vakuum verdampft. Sammeln Sie in Glasfläschchen das Magnetitgel in sechs 40-Milligramm-Aliquot-Beschichtungen und waschen Sie jedes Aliquot separat, fügen Sie ein Aliquot Gel zusammen mit 40 Millilitern PLGA in Ethylacetat in einem Kunststoffbecherglas hinzu und beschallen Sie die Mischung 10 Minuten lang.

Anschließend 80 Milliliter onic F1 27 in das Becherglas geben und sofort mit einem Mixer auf hoher Stufe sieben Minuten lang emulgieren. Diese Nanopartikel sind nun superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel oder spionieren aus, verdünnen die Lösung mit einem Liter deionisiertem Wasser und beschallen sie eine Stunde lang in einem Abzug. Platzieren Sie dann einen starken Magneten neben der Lösung und rühren Sie die Lösung vorsichtig um, um den Spion am Magneten aufzufangen.

Die wässrige Lösung dekantieren, dabei die S-Sprösslinge im Becherglas behalten. Waschen Sie die S-Sprösslinge dreimal mit Wasser und treiben Sie jedes Mal Unzucht. Immerhin sind sechs Aliquots beschichtet und gewaschen.

Sammle die S-Sprösslinge in einem einzigen Glasfläschchen. Trocknen Sie die Spionagelösung über Nacht in einem Gefriertrockner, um sie für die Zellmarkierung vorzubereiten. Suspendieren Sie zunächst Pyon in PBS in einer Konzentration von 40 Milligramm pro Milliliter und beschallen Sie sie 30 Minuten lang.

Als nächstes wird die Lösung in einen Kolben mit nahezu konfluenzförmigen Zellen in einer Konzentration von fünf Mikrolitern pro Milliliter Zellkultur gegeben. Mittel. Den Kolben schütteln, um den Sion gleichmäßig zu verteilen. Inkubieren Sie die Zellen 16 Stunden lang.

Bei 37 Grad Celsius. Saugen Sie das Kulturmedium vorsichtig an und waschen Sie die Zellen zweimal. Mit PBS können die magnetisch markierten Zellen nun für Experimente verwendet werden.

Magnetit-Nanopartikel mit einem Durchmesser von 10 Nanometern können konsistent hergestellt werden, indem eine wässrige Lösung aus Eisen-3-Chlorid und Eisen-Zwei-Chlorid-Tetrahydrat bei 50 Grad Celsius und 1000 U/min Transmissionselektronenmikroskopie oder TEM umgerührt wird, ist die bevorzugte Methode zur Bestimmung der Partikelgröße, die Beschichtung der Magnetit-Nanopartikel mit PLGA unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Emulgators führt reproduzierbar zu PLGA, Magnetit-S-Sprösslinge mit einem Durchmesser von 120 Nanometern wird mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) zur Visualisierung dieser Partikel verwendet. Die Inkubation von Endothelzellen aus dem Blutwachstum mit Pyon für 16 Stunden führt zu einer Endozytose der Nanopartikel mit TEM. Die PLGA-Magnetit-Nanopartikel können in der Zelle sichtbar gemacht oder in zytoplasmatischen Endosomen gespeichert werden.

Die Beladung der Zellen mit Eisen ist hoch genug, um einen magnetischen Einfang lebensfähiger Zellen auf ferromagnetischen implantierbaren medizinischen Geräten zu erreichen. Die magnetisch markierten Endothelzellen werden von einem ferromagnetischen Stent mit einer höheren Geschwindigkeit angezogen als von einem nichtmagnetischen Stent. Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, alle Glaswaren und Geräte gründlich zu waschen, um die Reinheit und Sicherheit der Nanopartikel nach diesem Verfahren zu maximieren.

Andere Methoden wie magnetisches Zell-Targeting können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z. B. welche medizinischen Therapien von einer spezifischen und kontrollierten Abgabe von Zellen profitieren können. Diese magnetische Targeting-Technologie soll die Entwicklung einer fokussierten Zellverabreichung für eine Vielzahl von biomedizinischen Anwendungen ermöglichen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel synthetisiert und diese Partikel zur Markierung von Zellen für magnetische Targeting-Anwendungen verwendet.