Montaje rápido, escalable y la carga de proteínas bioactivas y los inmunoestimulantes en diversos Nanocarriers sintético vía Flash Nanoprecipitation

Sean Allen; Michael Vincent; Evan Scott

doi:10.3791/57793

Artículo de método

Montaje rápido, escalable y la carga de proteínas bioactivas y los inmunoestimulantes en diversos Nanocarriers sintético vía Flash Nanoprecipitation

DOI:

10.3791/57793

⸱

11 de agosto de 2018

Sean Allen¹ , Michael Vincent¹ , Evan Scott¹^,²

¹Interdisciplinary Biological Sciences, Northwestern University, ²Department of Biomedical Engineering, Northwestern University

En este artículo

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nanomateriales ofrecen versátiles mecanismos de entrega terapéutica controlada para aplicaciones aplicadas y ciencia básica, pero su fabricación a menudo requiere conocimientos que no está disponible en laboratorios biomédicos más. Aquí, presentamos protocolos de fabricación escalable y carga terapéutica de diversos nanocarriers uno mismo-montado usando flash nanoprecipitation.

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nanomateriales presentan una amplia gama de opciones para personalizar la entrega controlada de cargas moleculares individuales y combinados para aplicaciones terapéuticas y proyección de imagen. Esta especificidad creciente puede tener importantes implicaciones clínicas, incluyendo la disminución de efectos secundarios y dosis más bajas con mayor potencia. Además, el en situ dirigidos a modulación controlada de subconjuntos específicos de la célula puede mejorar las investigaciones in vitro e in vivo de fenómenos biológicos básicos y sonda en función de la célula. Por desgracia, los conocimientos requeridos en ciencia de la nanoescala, la química y la ingeniería a menudo prohíben laboratorios sin experiencia en estos campos de fabricación y personalización de nanomateriales como herramientas para sus investigaciones o vehículos para su estrategias terapéuticas. Aquí, le ofrecemos protocolos para la síntesis y ensamblaje escalable de un sistema de copolímero de bloque no tóxico versátil susceptible a la fácil formación y carga de los vehículos de escala nanométrica para aplicaciones biomédicas. Nanoprecipitation flash se presenta como una metodología para la fabricación rápida de diversas nanocarriers de poly(ethylene glycol) -bl-copolímeros de poli (sulfuro de propileno). Estos protocolos permitirá laboratorios con una amplia gama de conocimientos y recursos para fácil y reproducible fabricar nanocarrier avanzados sistemas para sus aplicaciones. Procesan de diseño y construcción de un instrumento automatizado que emplea una bomba de jeringa de alta velocidad para facilitar el nanoprecipitation flash y para permitir mayor control sobre la homogeneidad, tamaño, morfología y carga de nanocarriers de polymersome es se describe.

Introducción

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nanocarriers permiten la liberación controlada de carga pequeña y macromolecular, incluya entidades activas, que si no encapsulado, sería altamente degradable o demasiado hidrofóbico para administración en vivo. De las morfologías nanocarrier regularmente fabricadas, vesículas poliméricas análogas a liposomas (también llamados polymersomes) ofrecen la posibilidad de cargar simultáneamente hidrofílicos e hidrofóbicos carga¹^,². A pesar de sus ventajas prometedoras polymersomes son todavía raros en aplicaciones clínicas debido, en parte, a varios retos en su fabricación. Para uso clínico, polymersome for....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. síntesis de Poly(ethylene glycol) -bloque-poli (sulfuro de propileno)-tiol

Sintetizar el mesilato de metoxi-poly(ethylene glycol) (Mn: 750) (MeO-PEG₁₇-Ms, ).
1. Disolver 10 g de MeO-PEG₁₇-OH en 200 mL de tolueno de 100% dentro de un matraz de fondo redondo cuello 3 (RBF) bajo agitación magnética a 600 rpm.
2. Conecte el RBF 3-cuello con un aparato de Dean-Stark, sí mismo unido a un condensador, mantener todo el sistema bajo gas inerte, nitrógeno o argón.
3. Coloque el cuello 3 RBF en baño de aceite, calor a 165 ° C mientras que revuelve a 600 rpm.
4. Quitar agua del rastro y 100 ....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aquí, hemos presentado un protocolo simple para la formulación de nanocarriers capaz de cargar carga hidrofílico e hidrofóbico que son seguros para el en vivo de ratón y primates no humanos administración¹¹^,¹³. También hemos incluido un protocolo detallado para la síntesis del polímero utilizado en nuestros resultados representativos, junto con una descripción para la fabricación de un instrumento personalizado para el ch.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hemos incluido instrucciones detalladas para la fabricación rápida de polymersomes usando PEG₁₇-bl- PPS₃₅-SH como el copolímero del diblock. Polymersomes vesiculares son la morfología total primaria montada en esta relación de PEG hidrofílica e hidrofóbico PPS bloque molecular peso. Cuando afectado varias veces, tienen un diámetro y polidispersidad que polymersomes sacada a través de una membrana nm 200 después de ser formado por hidratación de película delgada. Este protocolo elim.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los autores declaran que no tienen intereses financieros que compiten.

Agradecimientos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Reconocemos instrumentación y personal de apoyan de la instalación de biología estructural en la Universidad de Northwestern. Se reconoce el apoyo de la derecha Lurie integral cáncer centro de la Universidad Northwestern y la instalaciones de la Universidad noroeste de biología estructural. El detector de electrones directo de Gatan K2 fue comprado con fondos proporcionados por el consorcio biomédico de Chicago con el apoyo de los fondos de Searle en el Chicago Community Trust. También agradecemos a las siguientes instalaciones en Universidad del noroeste: el centro de ciencia de superficie interdisciplinario Keck, la instalación de biología estructural, la instalació....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
Nombre	Empresa	Número de catálogo
CanaKit Raspberry Pi 3 Ultimate Starter Kit - Edición de 32 GB	CanaKit	UPC 682710991511
Plataforma de Rodamiento Lineal (Pequeña) - 8 mm de diámetro	Adafruit	1179
Movimiento lineal Eje de 8 mm, 330 mm de longitud, cromado, cementado, métrico	VXB	kit11868
Guía/soporte de eje de riel lineal - 8 mm de diámetro	Adafruit	1182
Corredera de precisión de posición manual Carrera de 4.5", capacidad de carga de 15 lb	McMaster-Carr	5236A16
MTPM-P10-1JK43 Motor de CC Iron	Horse Iron Horse	MTPM-P10-1JK43
Pantalla LCD con pantalla táctil oficial de 7" de Raspberry Pi	Raspberry Pi	B0153R2A9I (ASIN)
PicoBorg Reverse - Control de motor avanzado para Raspberry Pi	PiBorg	BURN-0011
Portador Pololu con sensor de distancia digital de GP2Y0D810Z0F agudo de 10 cm	Pololu	1134
Ruland PSR16-5-4-A Acoplamiento de viga de tornillo de fijación, aluminio pulido, pulgada, diámetro de 5/16" A, diámetro de diámetro B de 1/4", diámetro exterior de 1/4", longitud de 1-1/4", par nominal de 44 lb-in	Ruland	PSR16-5-4-A
Éter monometílico de polietilenglicol	Sigma Aldrich	202495
Cloruro de metanosulfonilo	Sigma Aldrich	471259
Tolueno	Sigma Aldrich	179418
Tolueno, anhidro	Sigma Aldrich	244511
Trietilamina	Sigma Aldrich	T0886
Celite 545 (Tierra de diatomeas)	Sigma Aldrich	419931
Diclorometano	Sigma Aldrich
Éter dietílico	Sigma Aldrich	296082
N,N-dimetilformamida, anhidro	Sigma Aldrich	227056
Carbonato de potasio	Sigma Aldrich	791776
Ácido tioacético	Sigma Aldrich	T30805
Tetrahidrofurano	Sigma Aldrich	360589
Aluminio óxido, neutro, activado, Brockmann I	Sigma Aldrich	199974
Solución de metóxido de sodio, 0,5 M en metanol	Sigma Aldrich	403067
Sulfuro de propileno	Sigma Aldrich	P53209
Ácido acético	Sigma Aldrich	A6283
Metanol	Sigma Aldrich	320390
Solución de hidróxido de sodio 1,0 N	Sigma Aldrich	S2770
Agua libre de endotoxinas	GE Healthcare Life Sciences	SH30529.01
Tiras de papel	pH Fisher Scientific	13-640-508
Libre de endotoxinas Dulbecco's PBS	Sigma Aldrich	TMS-012
centelleo de vidrio de borosilicato	Fisher Scientific	03-337-4
1 mL jeringa totalmente de plástico	Thermo Scientific	S75101
Sepharose CL-6B	Sigma Aldrich	CL6B200
Columna de cromatografía líquida	Sigma	Aldrich C4169
Mezclador CIJ, HDPE	Custom
Triton X-100	Sigma Aldrich	X100
Solución de peróxido de hidrógeno	Sigma Aldrich	216763
HEK-Blue hTLR4	InvivoGen	hkb-htlr4
RAW-Blue Cells	InvivoGen	raw-sp
QUANTI-Blue	InvivoGen	rep-qb1
PYROGENT Gel Clot LAL Assays	Lonza	N183-125

Foundation 320269Viales de

Referencias

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stano, A., Scott, E. A., Dane, K. Y., Swartz, M. A., Hubbell, J. A. Tunable T cell immunity towards a protein antigen using polymersomes vs. solid-core nanoparticles. Biomaterials. 34 (17), 4339-4346 (2013).
Discher, B. M., et al. Polymersomes: tough vesicl....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE

Solicitar permiso

Etiquetas

Flash Nanoprecipitation Polymer Vesicles Bioactive Protein Loading Immunostimulant Delivery Synthetic Nanocarriers High Speed Syringe Pump Confined Impingement Jets Dynamic Light Scattering Cryogenic Transmission Electron Microscopy Tangential Flow Filtration

Montaje rápido, escalable y la carga de proteínas bioactivas y los inmunoestimulantes en diversos Nanocarriers sintético vía Flash Nanoprecipitation

En este artículo

Resumen

Resumen

Introducción

Protocolo

Resultados

Discusión

Divulgaciones

Agradecimientos

Materiales

Referencias

Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Artículos relacionados