פרוטוקול זה מתאר שיטה יעילה לסנתז את nanoemulsion של המספר המשלים acids-platinum(II) האולאית התייצב עם tripeptide ליזין-טירוזין-פנילאלנין (KYF). הצורות nanoemulsion בתנאים סינתטי קלה באמצעות הרכבה עצמית של KYF, לחשב את המשלים שלו.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
פרוטוקול זה מתאר שיטה יעילה לסנתז את nanoemulsion של המספר המשלים acids-platinum(II) האולאית התייצב עם tripeptide ליזין-טירוזין-פנילאלנין (KYF). הצורות nanoemulsion בתנאים סינתטי קלה באמצעות הרכבה עצמית של KYF, לחשב את המשלים שלו.
אנו מתארים שיטה לייצר nanoemulsion המורכב על ליבה acids-Pt(II) האולאית וציפוי של ליזין-טירוזין-פנילאלנין (KYF) (KYF-Pt-NE). KYF-Pt-NE מכמס Pt(II) ב- 10 wt. %, קוטרו של 107 ± 27 ננומטר, משטח מטען שלילי. KYF-Pt-NE יציב תוך סרום, פעילים ביולוגית. הבניין של fluorophore כדי KYF מאפשרת הסינתזה של nanoemulsion פלורסנט המתאימה עבור הדמיה ביולוגי. הסינתזה של nanoemulsion מתבצע בסביבה מימית, ולא הצורות KYF-Pt-NE באמצעות הרכבה עצמית של פפטיד KYF קצר ואת המספר של acids-platinum(II) האולאית המשלים. תהליך הרכבה עצמית תלויה על הטמפרטורה של הפתרון, יחס טוחנת סובסטרטים, קצב הזרימה של התוספת המצע. שלבים קריטיים כוללים שמירה על קצב מלהיב אופטימלית במהלך הסינתזה, המתיר מספיק זמן עבור הרכבה עצמית, ריכוז מראש את nanoemulsion בהדרגה ברכז צנטריפוגלי.
בשנים האחרונות חלה עניין הולך וגובר בתחומי ההנדסה של חלקיקים כאלה ביו יישומים כמו תרופות ו-3,2,1,bioimaging4. Multifunctionality של מערכות מבוססות nanoparticle מחייבת לעתים קרובות שילוב רכיבים מרובים בתוך אחד ניסוח. אבני הבניין המבוססים על שומנים או פולימרים לעיתים קרובות שונים מבחינת תכונותיהם physicochemical וכן הביו שלהם, biodegradability, דבר שבסופו של דבר שעשוי להשפיע על הפונקציה של ננו-מבנה1, 5,6. חומרים נגזרת ביולוגית, כגון חלבונים ופפטידים, זמן הוכרו מבטיח מרכיבי nanostructures רב תכליתיים עקב שלהם רצף גמישות7,8. פפטידים בעצמם לתוך מאוד מסודרת ארכיטקטורות סופרא מולקולרית ויוצרים לוליינית סרטים9,10, פיגומים סיביים11,12, ועוד רבים, ובכך לסלול את הדרך לבניין nanostructures מבוססי biomolecule היברידית באמצעות מלמטה-למעלה הגישה13.
פפטידים נחקרו עבור יישומים ברפואה וביוטכנולוגיה, במיוחד עבור טיפול נגד סרטן14 ו מחלות לב וכלי דם15 גם לגבי פיתוח אנטיביוטי16,17, מטבולית הפרעות18ולאחר זיהומים19. יש יותר ממאה של קטן-פפטיד הרפוי שעברו ניסויים קליניים20. פפטידים נמצאים קל לשנות מהר לסנתז במחיר נמוך. בנוסף, הם חומר מתכלה, אשר מקל מאוד21,שלהם יישומים ביולוגיים ובתחום הרוקחות22. השימוש של פפטידים רכיבים מבניים כולל ההנדסה של חלקיקים מגיב, מבוססת על פפטיד, מחסני הידרוג עבור שחרור מבוקר23,24,25,26 , 27, ביולוגיים מבוססת על פפטיד28,29,30,31או התקנים ביו-אלקטרוניקה-32,-33,-34. חשוב, פפטידים קצרים אפילו עם שאריות חומצה אמינית שניים או שלושה, הכוללים פנילאלנין נמצאו להנחות תהליכי35,36,37 וליצור מיוצב אמולסיות38 הרכבה עצמית .
תרופות מבוססת פלטינה, בשל יעילות גבוהה שלהם, משמשים משטרי הטיפול רבים של סרטן, גם לבד וגם בשילוב עם סוכנים אחרים,39,40. תרכובות פלטינה לגרום נזק לדנ א על ידי יצירת חוצה קישורים monoadducts, intrastrand או interstrand. נגעים Pt-DNA מזוהים על ידי המנגנונים הסלולר ו, אם לא יתוקן, להוביל אפופטוזיס הסלולר. המנגנון החשוב ביותר, שבו Pt(II) תורמת מוות תאי סרטן, הוא עיכוב של ה-DNA שעתוק41,42. עם זאת, היתרונות של טיפול פלטינה הם הצטמצמו מאת מערכתית רעילות Pt(II) שמפעיל תופעות לוואי חמורות. זה מוביל מינון נמוך יותר קליני של Pt(II)43, אשר לעתים קרובות התוצאות מתחת לרמה תרפויטית ריכוזי פלטינה לכת ה-DNA. כתוצאה מכך, תיקון ה-DNA כי בעקבות תורמת הישרדות cell סרטן ורכישת ההתנגדות Pt(II). הכימותרפיה-ההתנגדות פלטינה היא בעיה רצינית טיפול נגד סרטן, הגורם העיקרי של הטיפול כשל44,45.
פיתחנו nanosystem יציב המכיל את הסוכן Pt(II) על מנת לספק אפקט מיגון ב מחזור מערכתי, להפחית את תופעות הלוואי Pt II-induced. המערכת מבוססת על ליבת acids-Pt(II) האולאית התייצב עם tripeptide KYF כדי ליצור את nanoemulsion (KYF-Pt-NE)46. אבני הבניין של KYF-Pt-NE, חומצות אמינו tripeptide, כמו גם של חומצה אולאית, בעלי מעמד בדרך כלל מזוהה בתור בטוחה (גרא) ועם המזון והתרופות האמריקני (FDA). KYF-Pt-NE מוכן באמצעות שיטה של nanoprecipitation47. בקיצור, המספר המשלים acids-Pt(II) אולאית הוא מומס של הממס האורגני ולאחר מכן נוסף dropwise פתרון KYF מימית (איור 1) ב- 37 מעלות צלזיוס. הפתרון הוא זז במשך מספר שעות לאפשר הרכבה עצמית של KYF-Pt-נברסקה Nanoemulsion זה מרוכזים 10 רכזים צנטריפוגלי kDa ושטף שלוש פעמים עם מים. שינוי כימי של KYF עם fluorophore מאפשרת הסינתזה של פלורסנט FITC-KYF-Pt-NE מתאימים עבור הדמיה הביו-רפואית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. סינתזה של המספר המשלים Acids–Platinum(II) האולאית
2. סינתזה של KYF-Pt-NE, את התווית על-ידי FITC Nanoemulsion FITC-KYF-Pt-NE
3. קונאפוקלית הדמיה של ספיגת הסלולר של FITC-KYF-Pt-NE
4. סמים שחרור ללימודים
5. תא תרבות שיטות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תמונת TEM נציג של KYF-Pt-NE שהוכנו באמצעות פרוטוקול זה מוצג באיור 2A. KYF-Pt-נס הם כדורי במורפולוגיה, ובכן התפזרו, אחידים בגודלם. הקוטר הליבה של KYF-Pt-נס, נמדדו ישירות מתוך שלוש תמונות TEM עם מינימום של 200 מידות הכבוד, הוא 107 ± 27 ננומטר. הקוטר hydrodynamic של KYF-Pt-NE, נותחה באמצעות ספקטרוסקופית אור דינאמי (DLS), נמצאה להיות 240 nm עם מדד polydispersity 0.156. פוטנציאל זטה של KYF-Pt-NE במים נקבע עבור שלושה syntheses עצמאית עם הערך הממוצע של-60.1 mV. היקף...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השלבים הקריטיים של הסינתזה nanoemulsion כוללים התאמת יחס טוחנת סובסטרטים, שמירה על טמפרטורה וזרימת בקרת קצב במהלך הוספת acids–Pt(II) האולאית, מתן זמן מספיק הרכבה עצמית, מטהרים את המוצר באמצעות רכז צנטריפוגלי טורים. פרמטרים אלה משפיעים על גודל של המורפולוגיה של KYF-Pt-ששומר; לכן, חשוב במיוחד לשמור על יחס נאות טוחנת ולהתאים את התנאים סינתטי כראוי.
היחס של סובסטרטים במהלך הסינתזה nanoemulsion (שלב 3) הוא קריטי עבור תהליך הרכבה עצמית וקובעת לגודל הסופי של המוצר. KYF acid-Pt(II) האולאית טוחנת יחס 1...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחברים אין ניגוד אינטרסים לחשוף.
אנו להכיר בהכרת תודה תמיכה כספית נדיבה של המכון הלאומי לסרטן, הענק SC2CA206194. אין אינטרסים כלכליים מתחרים מוצהרים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium tetrafluoroborate (TBTU) | ANASPEC INC.: | AS-20376 | SPPS |
| צלחת קונפוקלית תאית 4 בארות | Lab-Tek II, Thermo Fisher Scientific | 154526 | להדמיית |
| 6-חומצה ברומוהקסנואית | Chem-Impex INT' L בע"מ. | 24477 | שינוי קליק לפפטיד |
| A2780 | נתרם בנדיבות על ידי פרופסור ג'ון מרטיניטי מבית החולים | קו תאי סרטן השחלות | |
| Barnstead Nanopure | Thermo Fisher | D11901 | מערכת סינון מים |
| BUCHI rotavapor R-3 | Buchi | Z568090 | להסרת ממס וייבוש דגימות |
| צנטריפוגה 5810 R | eppendorf | 5811F | להפרדת קומפלקס פלטינה |
| Cis-dichlorodiamineplatinum (II) 99% | Acros Organics | 19376-0050 | בדיקות מבחנה |
| CP70 | נתרם בנדיבות על ידי פרופסור ג'ון מרטינטי מבית החולים | קו תאי סרטן השחלות אמבט | |
| מים דיגיטלי | VWR | 97025-134 | לחימום מדיה לתרבית תאים |
| פיזור אור דינמי (DLS) | Brookhaven Instrument Corporation | למדידת גודל ננו-חלקיקים | |
| ES-2 | ATCC | CRL-1978 | קו תאי סרטן השחלות |
| Fmoc-L-Lys(Boc)-OH 99.79% | Chem-Impex INT' L בע"מ. | 00493 | SPPS |
| Fmoc-L-Phe 4-שרף אלכוהול אלקוקסי בנזיל (0.382 meq/g), | Chem-Impex INT' L בע"מ. | 01914 | SPPS |
| Fmoc-LTyr(tBu)-OH 98% | Alfa Aesar | H59730 | SPPS |
| HERACELL 150i CO2 חממת | תרמו מדעי פישר | ||
| משאבת מזרק בלחץ גבוה | עידן חדש | 1010-US | לתוספת קומפלקס פלטינה בסינתזה של ננו-חלקיקים |
| פלטה חמה/בוחש | VWR | 12365-382 | לערבוב וחימום |
| מדגםנוגדן LAMP-1 (מצומד עם Alexa Fluor 647) | Santa Cruz Biotechnology | sc-18821 AF647 | להדמיה |
| N,N-diisopropylethylamine (DIPEA) | Oakwood Chemical 005027 | SPPS | |
| Ninhydrin 99% | Alfa Aesar | A10409 | מבחן קייזר |
| חומצה אולאית | Chem-Impex INT' L בע"מ. | 01421 | לסינתזה קומפלקס פלטינה |
| OV90 | ATCC | CRL-11732 | קו תאים סרטן השחלות |
| PBS | קורנינג | 21-031-CV | לשטיפת תאים |
| Permount הרכבה בינונית | פישר כימי | SP15-100 | להדמיה |
| פנול | פישר כימי | A92500 | מבחן קייזר |
| חומצה פוספוטונגסטית | פישר כימי | A248-25 | כתם שלילי עבור TEM |
| Piperidine 99% | BTC | 219260-2.5L | SPPS |
| פלטינה AAS נשמה סטנדרטית | Alfa Aesar | 88086 | 1000ug/ml לעקומת כיול |
| Propargyl bromide 97% | Alfa Aesar | L10595 | לשינוי אלקין של |
| ארון ביולוגי מדעי | Thermo Scientific Fisher | 1385 | Bio-hood לתרבית |
| תאים מערכת ואקום לניקוי עצמי | Welch | 2028 | משאבת ואקום לרוטאד |
| כסף חנקתי | Acros Organics | 19768-0250 | הפעלת ציספלטין |
| SKOV3 | ATCC | HTB-77 | קו תאים סרטן השחלות |
| נתרן הידרוקסיד | פישר מדעי | S313-1 | לסינתזה מורכבת פלטינה |
| פח (II) כלוריד | סיגמא אולדריץ | ' | 208256 בדיקת נוכחות פלטינה |
| TOV21G | ATCC | CRL-11730 | קו תאי סרטן השחלות |
| חומצה טריפלואורואצטית 99% (TFA) | אלפא Aesar | L06374 | SPPS |
| Triisopropylsilane (TIPS) | Chem-Impex INT' L בע"מ. | 01966 | SPPS |
| Triton-X | Sigma Aldrich | T8787-100ML | להדמיית |
| אבקת אורנין 40% | Fisher Scientific | S25328A | לשינוי אלקין של פלואורסצאין |
| Vivaspin 20 (10000 MWCO) | Sartorious | VS2001 | לשטיפת ננו-חלקיקים ועיבוי |
| VWR מיקרוסקופ הפוך | VWR | 89404-462 | לניטור תרבית תאים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.