Name: 酸素供給用途における階層的多孔質UiO-66ナノ粒子における合成、ヘモグロビン封装および双直交PEG化 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-08T13:10:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: 学ぶヘモグロビン封装と双直交PEG化を用いた階層的多孔質UiO-66ナノ粒子の合成法。酸素供給システムの開発と生体適合性向上に向けたスケーラブルなプロトコルを解説します。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<table><tbody><tr><td>2-アミノ-1,4-ベンゼンジカルボン酸&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>381071-25G</td><td></td></tr><tr><td>4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-エタンスルフォン酸</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>H3375-100G</td><td></td></tr><tr><td>アセトン(99%)</td><td>VWRインターナショナル(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>23J244030</td><td></td></tr><tr><td>ビシンコニン酸タンパク質アッセイ&nbsp;</td><td>サーモフィッシャー・サイエンティフィック(ロスキレ、DK)</td><td>23235</td><td></td></tr><tr><td>牛の血など;</td><td>SSI診断A/S(ヒラー&オスラッシュ;d、DK)</td><td>77667</td><td></td></tr><tr><td>遠心分離機チューブ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>遠心分離機およびnbsp;</td><td>サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社(米国マサチューセッツ州)</td><td>75009903</td><td>メガフュージSTプラスシリーズ&nbsp;</td></tr><tr><td>重水素酸化物</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>151882</td><td></td></tr><tr><td>ジベンゾシクロオクチン-ポリエチレングリコール</td><td>ブロードファーム</td><td>BP-23949</td><td></td></tr><tr><td>ドデカノン酸およびnbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>L556-1KG</td><td></td></tr><tr><td>ダルベッコ改良型イーグル」S中・マイナス;高血糖&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>11965092</td><td></td></tr><tr><td>エタノール(100%)</td><td>VWRインターナショナル(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>24L044013</td><td></td></tr><tr><td>赤外線分光法およびフーリエ変換、</td><td>ブルーカー(ビレリカ、アメリカ)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヘモックス分析装置およびnbsp;</td><td>TSCサイエンティフィックCRP(ペンシルベニア州、アメリカ)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヒトシエント化血漿</td><td>テブビオ</td><td>SER-PLP25</td><td></td></tr><tr><td>塩酸(37%)</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>320331-500ML</td><td></td></tr><tr><td>ImageJソフトウェア</td><td>米国国立衛生研究所(NIH)</td><td></td><td>バージョン 1.47t</td></tr><tr><td>レースカーボンCuグリッド(300メッシュ)</td><td>アガー・サイエンティフィック社(イギリス、スタンステッド・エセックス)</td><td>AGS166-3H</td><td></td></tr><tr><td>磁気攪拌器</td><td>IKA-Werke GmbH &ケガド中隊(DE)</td><td>身分証明。番号:0010011496</td><td></td></tr><tr><td>MestReNova sofeware</td><td>Mestrelab Research(スペイン)</td><td></td><td>バージョン12</td></tr><tr><td>マイクロメリティクス トライスター表面積分析器</td><td>サーモフィッシャー・サイエンティフィック社</td><td>ASAP 2020プラス</td><td></td></tr><tr><td>ミニ遠心分離機</td><td>エッペンドルフ・ノルディック(H&oslash;rsholm, DK)</td><td>カタログ番号&nbsp;5452000010</td><td></td></tr><tr><td>マウス血清</td><td>イノベーティブ・リサーチ(ミシガン州ノヴィ、米国)</td><td>IGMSCD1SER10ML</td><td></td></tr><tr><td>マッフル炉とnbsp;</td><td>ナベルテルム GmbH(ブレーメン、デラウェア州)</td><td>マッフル炉 LE 6/11</td><td></td></tr><tr><td>N,N&prime;-ジメチルホルムアミド(99.9%)</td><td>VWRインターナショナル(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>250131a008</td><td></td></tr><tr><td>ナノドロップ2000c機器&nbsp;</td><td>サーモ・フィッシャー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>核磁気共鳴&nbsp;</td><td>ブルーカー(ビレリカ、アメリカ)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>O2メーター&nbsp;</td><td>プレゼンス(ドイツ・レーゲンスブルク)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Origin 2022ソフトウェア</td><td>オリジンラボ・コーポレーション(マサチューセッツ州、アメリカ)</td><td></td><td>バージョン 2022&nbsp;</td></tr><tr><td>酸素センサー</td><td>プレセンス(レーゲンスブルク、DE)</td><td>OXY-1 ST痕跡</td><td></td></tr><tr><td>リン酸塩緩衝塩水&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>P4417-50TAB</td><td></td></tr><tr><td>プレートリーダー</td><td>テカン・グループ株式会社およびnbsp;(M&auml;nnedorf, CH)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>六サシアノフェル酸カリウム</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>60299-100G</td><td></td></tr><tr><td>水酸化カリウム</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>221473-500G</td><td></td></tr><tr><td>粉末X線回折&nbsp;</td><td>マルバーン・パナリティカル社(マルバーン、英国)</td><td></td><td>モデル:Malvern Panalytical Aeris Research 600W XRD(粉末測定用)(2020年発売)</td></tr><tr><td>丸底圧力容器&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>SYNP170004-1EA</td><td></td></tr><tr><td>走査型電子顕微鏡</td><td>FEI中隊(ヒルズボロ、アメリカ)</td><td>デュアルビームFEI Helios Nanolab 600</td><td></td></tr><tr><td>クロリドナトリウム&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>71376</td><td></td></tr><tr><td>ジチオナイトナトリウム&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>71699-250G</td><td></td></tr><tr><td>ナトリウムドデシル硫酸塩およびnbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>L4509-100G</td><td></td></tr><tr><td>シンスウェア&トレード;丸底圧力容器</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>SYNP170003</td><td></td></tr><tr><td>テルトブチル亜硝酸塩&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>20370-100ml-F</td><td></td></tr><tr><td>テトラヒドロフラン(99.7%)</td><td>VWRインターナショナル(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>201022A004</td><td></td></tr><tr><td>サーモシェーカー</td><td>グラント・インスツルメンツ(ケンブリッジ)Ltd(英国)</td><td>PHMT-PSC18(01012015020119)</td><td></td></tr><tr><td>透過電子顕微鏡法およびnbsp;</td><td>FEI中隊(ヒルズボロ、アメリカ)</td><td>FEI Tecnai T20</td><td></td></tr><tr><td>トリメチルシリルアジド&nbsp;</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>155071-10G</td><td></td></tr><tr><td>TSC HEOX DAQシステム</td><td>TSCサイエンティフィックCRP(ペンシルベニア州、アメリカ)</td><td></td><td>Hemox分析ソフト&nbsp;</td></tr><tr><td>ウルトロサウンド・ソニケーター&nbsp;</td><td>ブランソン超音波コーポレーション(ダンベリー、アメリカ)</td><td>SKU:2410240003</td><td></td></tr><tr><td>UV-Vis分光光度計およびnbsp;</td><td>島津(京都、日本)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>真空オーブン&nbsp;</td><td>サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社(米国マサチューセッツ州)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ゼタサイザー・ナノZS</td><td>マルバーン・パナリティカル社(マルバーン、英国)</td><td>シリアル番号。MAL1188530</td><td></td></tr><tr><td>ジルコニウム(IV)塩化物</td><td>メルク生命科学A/S(S&oslash;ボーグ、DK)</td><td>357405-100G</td><td></td></tr></tbody></table>

酸素供給用途における階層的多孔質uio-66ナノ粒子における合成、ヘモグロビン封装および双直交peg化

Synthesis, Hemoglobin Encapsulation and Biorthogonal PEGylation in Hierarchically Porous UiO-66 Nanoparticles for Oxygen Delivery Applications

酸素供給用途における階層的多孔質UiO-66ナノ粒子における合成、ヘモグロビン封装および双直交PEG化

Hemoglobin-based oxygen carriers (HBOCs) are an important platform for oxygen delivery to mitigate hypoxia in several biomedical contexts. However, free ...

本研究の目的は、ヘモグロビンカプセル化および酸素供給のためのMOFベースの安定した金属有機フレームの定義です。階層多孔性形態はヘモグロビン被覆の後のサイズ制限を克服でき、表面集団は生理的環境下での粒子の安定性を高めることができます。まず、準備された階層的に多孔質のUIO 66アミンナノ粒子50ミリグラムを25ミリリットルの丸い底フラスコに正確に計量します。フラスコにテトラヒドロフランを10ミリリットル加えます。その後、混合物を超音波で5分間加熱し、粒子を完全に分散させ、均一な不透明な懸濁液を作り出します。丸底フラスコを氷水浴に浸し、400回転に設定した磁気攪拌器に入れます。ガラス注射器を使い、5分間にわたり0.4ミリリットルのtert butyl亜硝酸塩を滴下に加え、温度を5度以下に保ちます。同じ冷温条件下ですぐにトリメチルSLアジドを0.35ミリリットルずつ滴り加えます。軽い発泡が現れることがあり、窒素化の進行を示します。その後、氷水浴をアルミホイルで包んで反応を光から守ります。反応混合物を氷水浴で一晩かき混ぜ続けます。翌日、写真通りに洗って乾かします。その後、FTIR分光法を使って化学変換を検証します。階層的に多孔質のUIO 66アジドナノ粒子5ミリグラムを2ミリリットルの遠心分離管に移します。HEPESバッファーを0.5ミリリットル加え、2〜5分間ソニックテージします。ヘモグロビン20ミリグラムを含むHEPESバッファーを0.5ミリリットル追加し、チューブを数回優しく反転させてナノ粒子を完全に拡散させます。次にチューブをサーモシェーカーに置き、室温で1,000回転で振って2時間培養します。培養後、13,500 Gの温度で室温で5分間遠心分離し、階層的に多孔質なヘモグロビンを充填したUIO 66アジドナノ粒子をペレットします。その後、上清液を慎重に採取し、閉じ込められていないヘモグロビンの定量を行います。ペレットを1ミリリットルの超純水で優しく3回洗い、ピペットで上下に動かして緩く吸収されたヘモグロビンを除去します。その後、各洗浄液の上澄液を慎重に採取し、閉じ込められたヘモグロビンの定量を行います。最終ペレットを0.5ミリリットルの超純水に再懸濁し、特性評価前に冷蔵庫で保存します。硫酸ナトリウムローレルヘモグロビンアッセイを用いて、収集した上清液中に閉じ込められたヘモグロビンを特定します。上清液10マイクロリットルを96ウェルマイクロプレートにピペットで抽出します。硫酸ナトリウム100マイクロリットルを加え、暗闇の室温で5分間培養します。紫外線可視光分光光度計を用いて、412ナノメートルの吸収を測定します。その後、HEPESバッファー内のヘモグロビンストックを連続希釈して標準曲線を作成します。調製済みの希釈液を準備された96ウェルプレートに移し、吸収度測定値をヘモグロビン濃度に変換するための標準曲線を作成します。階層的に多孔質なヘモグロビンを含んだUIO 66アジドナノ粒子10ミリグラムを、0.5ミリリットルの超純水を含む2ミリリットル遠心分離機管に移し、2〜5分間超音波処理を行います。ポリエチレングリコールで修飾したジベンゾシクロオクタン20ミリグラムを加え、ポリエチレングリコールとナノ粒子の等モル比を得ます。チューブ内を優しく渦巻き、混合物が均質化されるまで調整します。チューブをサーモシェーカーに置き、室温で1,000回転/分の振るまま1時間孵育します。その後、チューブを4度の温度で冷蔵庫に入れて一晩反応させます。チューブを12,000Gで室温で5分間遠心分離し、ポリエチレングリコール修飾、ヘモグロビン充填、階層的に多孔質なUIO 66ナノ粒子をペレット状にします。その後、反応性の低いポリエチレングリコールを含む上清液を廃棄します。ペレットを2ミリリットルの超純水で3回洗浄し、ピペットで上下にし、前述の条件で遠心分離します。精製されたペギル化ヘモグロビンを含み、階層的に多孔質なUIO 66ポリエチレングリコールナノ粒子を、2ミリリットルの超純水に再懸濁します。サスペンションは4度の温度で保管してください。その結果得られるコロイドは均一でやや乳白色をしており、良好な分散安定性を示しています。次に動的光散乱(DLS)によるペジル化の成功を確認します。表面アミノ基はアジドに成功裏に変換されました。これは、階層的に多孔質なUIO 66アジドナノ粒子のFTIRスペクトルで2,122センチメートルの逆方向に特徴的な非対称アジド伸縮帯の出現によって示されました。このバンドは階層的に多孔質なUIO 66アミンナノ粒子には存在しませんでした。ヘモグロビンの被覆は、明確な黄色から赤色への変化によって視覚的に示されました。ヘモグロビンの負荷後、窒素の取り込みが減少し、ヘモグロビン分子がメソポアを占有していることを示しました。階層的に多孔質なUIO 66アジドナノ粒子のゼータ電位は、ヘモグロビン被覆後に42.9ミリボルトから20.4ミリボルトに減少しました。ポリエチレングリコールの共役が成功したことは、2,122センチメートルの逆センチメートルでのアジド伸縮振動の消失と、FTIRスペクトルにおけるポリエチレングリコール関連信号の出現によって確認されました。DLS解析により、ペジル化後、流体力学的直径が約114.9ナノメートルから140.8ナノメートルに増加し、低いPDIを維持していることが示されました。この粒子は階層的に多孔質な形態ナノ粒子の合成、ヘモグロビンカプセル化、表面ペキュレーション、酸素放出機能の評価を可能にします。このプロトコルを用いることで、追加の物理化学的特徴付けや機能的研究が行われ、in vitro酸素放出やナノ粒子生体適合性の分析も含まれます。今後の研究では、ヘモグロビン機能の長期的な保存に焦点を当て、実質的な劣化を防ぐ成分の組み込みなどが検討されます。

synthesis-hemoglobin-encapsulation-biorthogonal-pegylation

Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

我々は、リン光消光と生体系における酸素のイメージングのためのポルフィリン系樹状ナノセンサーの見直しの設計によって酸素測定の原理を提示する。...

生体系における酸素イメージング用燐光ナノプローブの合成とキャリブレーション

この手順は、シリカにシトクロムc（CYT。c）をカプセル化する方法を説明し（SiO 2）でゾル-ゲルプロセスこれらのゲルはbioaerogelsを形成し、急速気相反応により一酸化窒素（NO）を認識するために、これらのbioaerogelsを使用します。このタイプのプロトコルは、バイオセンサーまたは他の生体分析機器の将来の発展を助けることができます。...

シトクロムをカプセル化<em&gt; C</em&gt;金属ナノ粒子なしのシリカエアロジェルナノアーキテクチャで気相生物活性を保持しながら、

金属有機性フレームワークは、スマート材料を組み込むことは困難の緩い粉末で典型的な合成方法の結果、触媒、ガス貯蔵に効果的です。ソルボサーマル合成時に生地の MOF の等角のフィルムに終って ALD...

ミル-96、UiO-66-NH2原子層のソルボサーマル合成繊維のマット上金属酸化皮膜に堆積

ここでは、デザインし、神経成長因子 (NGF) の分解性キャリアとしてポーラス シリコン (PSi) 膜のナノ構造を作製するためのプロトコルを提案する.神経分化・ PC12 細胞およびマウス後根神経節 (DRG) ニューロンの伸長は PSi の NGF ロード...

神経成長因子のキャリアとしてポーラス シリコン膜の設計

効果的な in vitro および in vivo のオリゴヌクレオチド配信の融合性ポーラス シリコンのナノ粒子の合成を示します。ポーラス シリコンのナノ粒子は、シェルを形成する押し出しによる融合ペプチド脂質によるコーティングの核を形成する siRNA...

合成、機能化、およびオリゴヌクレオチド配信の融合性ポーラス シリコンのナノ粒子のキャラクタリゼーション

このプロトコルは、標準的な蛍光顕微鏡での酸素化および細胞死のマルチパラメトリック分析を使用して、バイオプリンティングのためのハイスループットスフェロイド生成を記述している。このアプローチは、スフェロイドの生存率を制御し、3D組織、腫瘍微小環境、および成功した(マイクロ)組織バイオファブリケーションのモデリングにおいて重要な標準化を実行するために適用することができる。...

多細胞スフェロイドの手頃な価格の酸素顕微鏡支援バイオファブリケーション

本プロトコルは、単一エマルジョン製剤ベースの簡単なマイクロ流体技術を介したポリ(乳酸-co-グリコール酸)ベースの高開口多孔質ミクロスフェア(HOPM)の製造について説明しています。これらのミクロスフェアは、組織工学や薬物スクリーニングに応用できる可能性があります。...

マイクロ流体技術 による 高開放多孔質ミクロスフェア(HOTM)の作製

階層的かつ二峰性の細孔径分布を有するナノポーラス金は、電気化学的脱合金と化学的脱合金を組み合わせることによって製造することができる。合金の組成は、脱合金プロセスが進むにつれてEDS-SEM検査 を介して...

ナノポーラス金の階層的デザインを生成するための汎用性の高い技術

合成後配位子交換(PSE)は、官能基を有機金属フレームワーク(MOF)にインストールするための汎用性の高い強力なツールです。トリアゾールおよびテトラゾール官能配位子を含む溶液にMOFを曝露すると、PSEプロセスを介してこれらの複素環部分をZr-MOFに組み込むことができます。...

合成後配位子交換によるトリアゾールおよびテトラゾール官能化Zr系金属有機構造体の合成

本記事では、共アクベーションによる相分離に関連するゼラチンの熱可逆特性を享受するMOF-ゼラチンハイドロゲルの調製方法を紹介します。これらのハイドロゲル複合材料は高いMOF負荷、大きな多孔率、そしてゼラチンマトリックス内のMOF粒子の空間的分布が良好です。...

金属有機骨格-ゼラチンハイドロゲルの補正化による調製

学ぶヘモグロビン封装と双直交PEG化を用いた階層的多孔質UiO-66ナノ粒子の合成法。酸素供給システムの開発と生体適合性向上に向けたスケーラブルなプロトコルを解説します。

酸素供給用途における階層的多孔質UiO-66ナノ粒子における合成、ヘモグロビン封装および双直交PEG化

さらに動画を探す