2016年1月8日
電気活性ポリマーからなるナノ粒子の合成と調製のためのプロトコールが提示されます。
このプロトコルの全体的な目標は、光熱特性を示す導電性高分子ナノ粒子を調製し、その細胞毒性を評価することです。導電性ポリマーナノ粒子は、近赤外領域の光を吸収し、それを熱に変換してがん細胞を殺すため、光温熱療法に理想的な薬剤です。高分子光線療法剤の主な利点は、適合性と腫瘍標的化能力により吸収特性を調整し、効果的な非侵襲的な局所がん治療を可能にすることです。
私たちが光温熱療法に使用しているポリマーは、代替エネルギーアプリケーション、センサー、エレクトロクロミクスにも使用できます。この方法に不慣れな人は、反応が水分に敏感であるため、苦労する可能性があります。エアレス合成技術を十分に理解することが不可欠です。
無菌技術を習得するのが難しいため、細胞培養アッセイの視覚的なデモンストレーションは非常に重要です。すべてのマルチロールプレイアッセイは、適切な結果を得るために精度と一貫性を必要とします。3ネックの丸底フラスコには、セプタム、インレットコントロールアダプターが取り付けられたコンデンサー、ガスアウトレットコントロールアダプターを固定します。
ガスコンセントアダプターをバブラーに接続します。次に、インレットアダプターを厚肉のPVCチューブでアルゴンシュレンクラインに接続します。反応フラスコへのアルゴンの流れを開始し、ガスを数分間流します。
真空をオンにした後、ブンゼンバーナーを使用して反応を火炎乾燥し、アルゴンで装置をパージします。これをさらに2回繰り返して、エアレス環境を実現します。注射器を使用して、セプタムを介して装置に1ポイントゼロ7グラムのEDOTを追加します。
フラスコに20ミリリットルのテトラヒドロフランを加えてかき混ぜます。低定時フラスコにドライアイスアセトンバスを用意し、マイナス78°Cで15分間EDOTフラスコを冷やします。次に、摂氏マイナス78度の温度を維持しながら、ヘキサン中のn-ブチルリチウムの11ミリモルでワイズにドロップします。
完全に加えた後、さらに1時間攪拌します。有機リチウム試薬の取り扱いには細心の注意を払う必要があります。これらの溶液は非常に危険であり、その使用について広範な訓練を受けた人のみが取り扱う必要があります。
ドライアイスアセトンバスを取り外します。そして、すぐに室温で1時間攪拌しながら、1モル塩化亜鉛溶液の14ポイント13ミリリットルの滴賢明な添加を開始します。次に、1 4 Dialkoxy 2 5 ジブロモベンゼンの 4 ミリモルと 80 マイクロモルのパラジウムテトラキス トリフェニルホスフィンを反応に加えます。
摂氏75度でオイルバスで反応を再フラックスし始めます。毎日、シリンジを使用して反応混合物の小さなサンプルを採取します。サンプルを2ミリリットルの1モル塩酸に沈殿させ、2ミリリットルのジクロロメタンを使用して材料を抽出します。
シリカ薄層クロマトグラフィー(TLCプレート)で、精製されたEDOTの既製溶液と、対応するone four Dialkoxy two five Dibromobenzeneの溶液で抽出物を見つけます。酢酸エチルとヘキサンの60〜40溶液を使用して、ガラスチャンバー内でプレートを現像します。反応が完了したら、3〜5日で反応を室温まで冷却します。
1モル塩酸10ミリリットルを追加し、続いてジクロロメタン20ミリリットルを追加して反応を急冷します。反応ワークアップをセパレータ漏斗に移し、有機層を分離します。水洗浄が酸性でなくなるまで、有機物を脱イオン水で洗います。
次に、有機物を15グラムの硫酸マグネシウムで乾燥させます。固体をろ過した後、ロータリーエバポレーターを使用して溶媒を除去し、黄橙色の固体を生成します。ガラス製のバイルに、2体積重量のPSS-co-MAを1ミリリットル調製し、小さな攪拌棒を追加します。
クロロホルム中のモノマーの16ミリグラム/ミリリットルの溶液を調製し、そのうちの100マイクロリットルをマイクロ遠心チューブに移します。30ミリグラムのドデシルベンゼンスルホン酸を微量遠心チューブに溶解し、次に自動ボルテックスミキサーを30〜60分間使用して溶液を均質化します。次に、10マイクロリットルのアリコート中の均質化された有機相を2%のPSS-co-MA溶液に60秒ごとに加えます。
完全添加後、溶液を2ミリリットルの水で希釈し、攪拌子を取り出します。エマルジョンを氷浴に入れ、プローブを使用して、30%の振幅で2つの10秒間隔でエマルジョンを超音波処理します。氷浴からバイアルを取り出し、攪拌棒を交換してエマルジョンの混合を続けます。
次に、塩化鉄の1ミリグラム/ミリリットルの水溶液の3点8マイクロリットルをモノマーエマルジョンに加え、1時間撹拌してPSS−co−MAで安定化したポリマーナノ粒子を得る。ナノ粒子懸濁液を7ミリリットルの遠心分離管に移し、懸濁液をGの75,600倍で3分間遠心分離します。最後に、上清を回収し、分子量 100 キロトンのカットオフ透析チューブを使用して水中で 24 時間透析します。
37°Cのウシ胎児血清とT 75フラスコに5%の二酸化炭素を添加したDMEMで3つの卵巣がん細胞をSCOVで培養します。標準的なプロトコルを使用して細胞を解離し、カウントした後、96ウェルプレートでウェルあたり5, 000細胞の密度で細胞を給餌します。細胞を摂氏37度と二酸化炭素5%で24時間インキュベートします。
使用直前に、ナノ粒子懸濁液を1ミリグラム/ミリリットルの濃度で完全な成長培地に希釈します。ナノ粒子懸濁液を滅菌ゼロポイント2マイクロメートルフィルターでろ過します。次に、懸 ?? 液を1%ペニシリンストレプトマイシンを補充した完全な成長培地で所望の曝露濃度に希釈します。.
各ウェルから培地を静かに取り出し、さまざまな曝露濃度で100マイクロリットルのナノ粒子懸濁液と交換します。細胞をインキュベートした後、溶液を慎重に取り出し、培地を100マイクロリットルの滅菌フィルターゼロポイント5ミリグラム/ミリリットルMTT溶液と交換します。インキュベーター内で細胞を2〜4時間インキュベートします。
次に、顕微鏡で細胞を検査して、ホルマザン結晶の形成を確認します。MTT溶液を慎重に取り出し、100マイクロリットルのジメチルスルホキシドと交換します。プレートをシェーカーに置き、数分間混ぜます。
最後に、各ウェルの吸収剤を590ナノメートルと700ナノメートルで測定します。これらの値は、それぞれFormazan製品のピーク吸収剤とベースラインに対応します。得られたモノマーは、水素および炭素13NMR分光法によって特徴付けることができます。
根岸カップリング反応により、フェニル環がEDOTに結合し、フェニルプロトンのピークが7点1PPMから7点8PPMにシフトします。theyenelの陽子もフィールドを6ポイント5PPMにシフトアップします。エチレンジオキシ橋上の4つのプロトンは、炭素が4点3ppmで2セットのマルチプレットに分割されます。
炭素13 NMRスペクトルは、チエネル炭素が70、45、40、13が1つ、フェニレン炭素が50、20、12が1つずつピークを示します。ポリマーナノ粒子のシタル適合性は、MTT細胞生存率アッセイを用いて決定します。ゼロポイント2 3〜56マイクログラム/ミリリットルのナナ粒子濃度範囲内では、ナノ粒子は細胞生存率をコントロールの90%未満に低下させません。
通常、細胞生存率の低下が20%未満であれば、許容範囲内とされています。習得すると、モノマーの合成に約1週間、精製にさらに1週間、ナノ粒子の準備と精製に1日未満かかります。citotoxicity試験は、細胞播種からアッセイの終了まで2日半で完了することができます。
in vitro細胞研究を試みる際には、適切な無菌技術に従うことが重要です。これらのプロトコルを通じて調製されたナノ粒子を用いて、ライブデッドアッセイ、顕微鏡検査、in vivo生体内分布、光熱排卵研究などの追加研究を実施し、がん治療のための光熱剤としての可能性をより深く理解することができます。
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本プロトコルでは、光熱特性を持つ導電性ポリマーナノ粒子の合成および調製について概説します。これらのナノ粒子は、がん細胞を効果的に標的とする光熱療法での使用を目的に設計されています。
光熱特性を持つ導電性高分子ナノ粒子は、近赤外光の吸収と熱変換を通じて非侵襲的な局所治療を可能にし、標的がん治療のための調整可能なプラットフォームを提供します。これらの合成には、水分への感受性から無酸素技術が必要であり、これが再現性の課題となって、アッセイの信頼性や前臨床検証のタイムラインに影響を及ぼしています。ナノ粒子製造の標準化を確立することは、材料特性と生物学的アウトカムを関連付けることで、オンコロジーパイプラインにおけるメカニズムのデリスキングを支援します。
この手法は、メカニズム研究およびアッセイ開発に利用可能な特性解析済みナノ粒子プラットフォームを提供することで、リード化合物の同定を通じた初期探索段階へと統合されます。