מטרת פרוטוקול זה היא לשלב SDF-1α, גורם ביות של תאי גזע, בננו-חלקיקי דקסטרן סולפט-צ'יטוזן. החלקיקים המתקבלים נמדדים לפי גודלם ופוטנציאל הזטה שלהם, כמו גם התוכן, הפעילות וקצב השחרור במבחנה של SDF-1α מהננו-חלקיקים.
מאמר שיטה
מטרת פרוטוקול זה היא לשלב SDF-1α, גורם ביות של תאי גזע, בננו-חלקיקי דקסטרן סולפט-צ'יטוזן. החלקיקים המתקבלים נמדדים לפי גודלם ופוטנציאל הזטה שלהם, כמו גם התוכן, הפעילות וקצב השחרור במבחנה של SDF-1α מהננו-חלקיקים.
Chitosan (CS) ו-dextan sulfate (DS) הם פוליסכרידים טעונים (גליקנים), היוצרים ננו-חלקיקים מבוססי קומפלקס פוליאלקטרוליטים כאשר הם מעורבבים בתנאים מתאימים. ננו-חלקיקי הגליקן הם נשאים שימושיים לגורמי חלבון, המאפשרים אספקה in vivo של החלבונים ושומרים על שמירתם ברקמה הממוקדת. מתחמי הפוליאלקטרוליטים הגליקניים אידיאליים גם לאספקת חלבונים, שכן השילוב מתבצע בתמיסה מימית, מה שמפחית את הסבירות להשבתת החלבונים. חלבונים עם אתר קשירת הפרין נצמדים לדקסטרן סולפט בקלות, והם בתורם מיוצבים על ידי הקשירה. חלקיקים אלה גם פחות דלקתיים ורעילים כאשר הם מועברים in vivo. בפרוטוקול המתואר להלן, SDF-1α (Stromal cell-derived factor-1α), גורם ביות של תאי גזע, מעורבב תחילה ומודגר עם דקסטרן סולפט. צ'יטוזן מתווסף לתערובת ליצירת קומפלקסים פוליאלקטרוליטים, ואחריו אבץ גופרתי לייצוב הקומפלקסים עם גשרי אבץ. חלקיקי SDF-1α-DS-CS המתקבלים נמדדים עבור גודל (קוטר) ומטען פני השטח (פוטנציאל זטה). נקבעת כמות ה-SDF-1α המשולבת, ואחריה מדידות של קצב השחרור שלו במבחנה ופעילותו הכימוטקטית בצורה קשורה לחלקיקים.
סולפט dextran (DS) וchitosan (CS) הם סוכרים עם מטען שלילי בין מספר קבוצות החליפו סולפט (בDS), או קבוצות האמינים טעונות חיובי (deacetylated CS). כאשר מעורב בתמיסה מימית, שני סוכרים יצירת קומפלקסי polyelectrolyte דרך אינטראקציות אלקטרוסטטיות. המתחמים וכתוצאה מכך עלולים ליצור אגרגטים גדולים שיהיה לשלב מופרדים מהתמיסה המימית (משקעים), או חלקיקים קטנים שמים מסיסים (קולואידים). התנאים הספציפיים שתורמים לתוצאות אלה נחקרו רבים, וכבר סיכמו ומאוירים בפירוט בביקורת האחרונה 1. בין תנאים אלה, שתי דרישות בסיסיות לייצור חלקיקים מסיסים מים חייבים 1) יש לי הפולימרים הטעונים ההפוך מסה טוחנת שונה באופן משמעותי; ו -2) להיות מעורב ביחס הלא stoichiometric. תנאים אלה יאפשר מגזרי פולימרי complexed תשלום ניטראלי שנוצרו על ידי תשלוםנטרול להפריד ויוצר את הליבה של החלקיקים, והפולימרים העודפים כדי ליצור את המעטפת החיצונית 1. חלקיקי הסוכרים שתוארו בפרוטוקול זה נועדו למסירת ריאתי, ונועדו להיות נקי טעונים שלילי, וממדי ננומטר. תשלום המשטח השלילי מפחית את הסבירות של ספיגה התאית של החלקיקים 2,3. חלקיקים של ממד ננומטר להקל על המעבר בדרך נשימת דיסטלי. כדי להשיג מטרה זו, הסכום של DS בשימוש בתכשיר זה הוא בעודף של CS (יחס משקל 3: 1); וגבוה מולקולרי משקל-DS (MW משקל הממוצע 500,000) ומשקל מולקולרי נמוך CS (טווח MW 50-190 kDa, 75-85% deacetylated) משמש.
SDF-1α הוא גורם ביות של תאי גזע, אשר מפעיל את פונקצית הביות באמצעות פעילות chemotactic. SDF-1α ממלאים תפקיד חשוב בביות ותחזוקה של תאי גזע hematopoietic במח העצם, ובגיוס של progeתאי nitor לרקמה ההיקפית ל4,5 תיקון פציעה. יש SDF-1α אתר מחייב הפרין ברצף החלבון שלה, המאפשר לחלבון להיקשר להפרין / הפאראן גופרתי, הדימרים צורה, להיות מוגן מפני פרוטאז (CD26 / DPPIV) איון, ואינטראקציה עם תאי מטרה באמצעות קולטנים בתא השטח 6-8. יש DS תכונות מבניות דומות להפרין / הפאראן גופרתי; כך, המחייב של SDF-1α לDS יהיה דומה לזה של ligands פולימרים הטבעי שלה.
בפרוטוקול הבא, אנו מתארים את ההכנה של ננו-חלקיקי SDF-1α-DS-CS. הנהלים מייצגים את אחד הניסוחים שנחקרו בעבר 9. הפרוטוקול מותאם במקור מחקירה של חלקיקי VEGF-DS-CS 10. הכנה בקנה מידה קטנה מתוארת, אשר ניתן לשנותם בקלות עם אותו פתרונות המניות ותנאי הכנה. לאחר הכנה, החלקיקים מאופיינים בy בחינת גודלם, פוטנציאל זטה, התאגדות SDF-1α מידה, במבחנה זמן שחרור, ופעילות של SDF-1α המשולבים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת SDF-1α סוכרי חלקיקים
בשל צורך משלוח in vivo, לעקר את כל המכולות, טפטפות, וטיפים לשימוש בתכשיר.
2. מדידה של גודל חלקיקים ופוטנציאל זטה
גודל החלקיקים ופוטנציאל זטה מנותחים על ידי פיזור אור דינמי ופיזור אור electrophoretic, בהתאמה, עם נתח של חלקיקים שצוין ברשימת חומר.
3. כימות של SDF-1α בחלקיקים
4. במבחנת השחרור Assay
5. ההגירה Assay
assay זה מודד את פעילות chemotactic של SDF-1α. אינטראקציה של SDF-1α עם קולטה (CXCR4) על פני התא גורמת להגירה של התא לכיוון שיפוע SDF-1α. ב assay זה, התאים נטענים לתוך היטב עליון (מופרד על ידי קרום semipermeable מנמוך גם) פתרון וSDF-1α לנמוכים גם.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פוטנציאל הגודל וzeta של חלקיקי SDF-1α-DS-CS מוכנים נקבעים עם מנתח חלקיקים. איור 1 מציג את הניתוח של מדידת הגודל. מהתוצאות שהתקבלו מcumulants ארבע מדידות חוזרות, הקוטר הידרודינמית הממוצע של חלקיקי SDF-1α-DS-CS הוא 661 ± 8.2 (ננומטר) וpolydispersity הוא 0.23 ± 0.02. התוצאה של מדידת פוטנציאל זטה מוצגת באיור 2. מחמש מדידות חוזרות, פוטנציאל זטה של חלקיקי SDF-1α-DS-CS הוא -24.8 ± 0.5 mV. כפי שצוין לעיל, הנוכחות של מניטול 5% בהשעית חלקיקי SDF-1α-DS-CS הי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כפי שצוין לעיל, נוצרים חלקיקי DS-CS באמצעות נטרול מטען בין polyanion (DS) וpolycation מולקולות (CS). מאז האינטראקציה תשלום מתרחשת בקלות במהלך ההתנגשות המולקולרית, הריכוז של פתרונות הפולימר ומהירות ערבוב במהלך הערבוב הוא קריטי לגודל של החלקיקים שנוצר. מגמה כללית היא שיותר מדוללת פתרונות DS וCS 15 ותוצאת מהירות ערבוב גבוהה יותר בחלקיקים קטנים יותר.
גיבוש חלקיקי סוכרי SDF-1α יכול להיות מגוון. לדוגמא, בסכו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי NIH: HL671795, HL048743, וHL108630.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| דקסטרן סולפט | פישר | BP1585-100 | |
| צ'יטוזן, משקל מולקולרי נמוך | Sigma | 448869 | |
| אבץ גופרתי הפטהידראט | סיגמא | 204986 | |
| D-מניטול | Sigma | M9546 | |
| מים טהורים במיוחד | Invitrogen | 10977-023 | |
| SDF-1&אלפא; | הוכן על פי הפניה 8. | ||
| מסנן מזרק, ממברנת PES 0.22 μ m | Millipore | SLGP033RS | |
| מוטות מיקרו ערבוב מגנטיים (2 x 7 מ"מ) | פישר | 14-513-63 | |
| ערכת בקבוקון זכוכית; סאן-סרי | פישר | 14-823-182 | |
| מנתח חלקיקים Delsa Nano C | בקמן קולטר | ||
| אפנדורף UVette Cuvets | Eppendorf | 952010069 | |
| 4– 20% Mini-PROTEAN TGX ג'ל | Bio-Rad | 456-1096 | |
| GelCode כחול בטוח חלבון | כתמי Fisher | PI-24592 | |
| הדמיה מולקולרית VersaDoc MP 4000 מערכת | BioRad | 170-8640 | |
| Corning Transwell חדיר תומך | בקורנינג | 3421 | |
| Accuri C6 ציטומטר זרימה | BD Biosciences | ||
| Dulbecco' s פוספט חוצץ מלח | סיגמא | D8537 | |
| Pyrogent פלוס קיט | פישר | NC9753738 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה