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방법 논문

근적외선 민감성 코어 쉘 백신 전달 플랫폼 생산

4.4K 조회수

DOI:

10.3791/60569

2020년 10월 20일

이 논문에서

요약

이 문서에서는 지연된 버스트 릴리스를 가능하게 하기 위해 새로운 백신 전달 플랫폼인 "폴리버블"을 생성하는 데 사용되는 프로토콜에 대해 설명합니다. 폴리에스테르(젖산-공동 글리콜산) 및 폴리카폴락톤을 포함하는 폴리에스테르는 폴리버블을 형성하기 위해 사용되었고 소분자 및 항원은 화물로 사용되었다.

초록

새로운 방출 프로필을 가능하게 하면서 유기 용매에 화물의 노출을 제한할 수 있는 백신 전달 전략은 전 세계적으로 예방 접종 범위를 개선하는 데 매우 중요합니다. 여기서, 새로운 주사용, 자외선-치료 가능 및 지연된 버스트 방출-폴리버블이라는 백신 전달 플랫폼이 도입된다. 화물은 10% 카박스시메틸셀룰로오스-기반 수성 용액으로 형성된 폴리에스테르 기반 의 폴리버블에 주입되었다. 이 백서에는 폴리버블의 구형 형태를 유지하고 화물 배치 및 유지를 최적화하여 폴리버블 내화물의 양을 최대화하는 프로토콜이 포함되어 있습니다. 안전을 보장하기 위해 중성자 활성화 분석을 사용하여 폴리버블 내의 염소 처리된 용매 함량을 분석하였다. 방출 연구는 지연 된 버스트 방출을 확인하기 위해 폴리 버블 내의화물로 작은 분자로 수행되었다. 화물의 온디맨드 납품 가능성을 더욱 보여주기 위해, 금 나노로드는 근적외선 레이저 활성화를 가능하게 하기 위해 폴리머 쉘 내에서 혼합되었다.

서론

제한된 예방 접종 적용은 백신 예방 가능한 질환1로인한 3백만 명의 사망을 초래합니다. 부적절한 저장 및 운송 조건은 기능성 백신의 낭비로 이어지므로 글로벌 예방 접종을 줄이는 데 기여합니다. 또한, 필요한 백신 스케줄을 준수하지 않기 때문에 불완전한 예방 접종은 특히 개발도상국에서 제한된 백신 적용을 유발한다2. 부스터 샷을 받는 데 권장되는 기간 내에 의료진을 여러 번 방문해야 하므로 완전한 예방 접종을 통해 인구의 비율을 제한할 수 있습니다. 따라서 이러한 과제를 우회하기 위해 통제 된 백신 전달을위한 새로운 전략을 개발할 필요가 있습니다.

백신 전달 기술 개발을 위한 현재의 노력에는 에멀젼 계 중고체 시스템3,,4가포함된다. 그러나, 화물은 단백질 기반화물5,,6의맥락에서 잠재적으로 응집 및 데아포화를 일으킬 수 있는 더 많은 양의 유기 용매에 종종 노출된다. 우리는 용매7에노출되는 화물의 양을 최소화....

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프로토콜

1. 폴리 카펠라시온 삼각삼국 (PCLTA) 합성

  1. 건조 3.2 mL 의 400 다 폴리 카프라시온 (PCL) 트리올 은 오픈 200 mL 라운드 바닥 플라스크와 K2CO3에서 50 ° C에서 하룻밤 동안 유리 바이알에서 90 °C.
  2. 트리오를 6.4mL의 디클로로메탄(DCM)과 4.246 g의 탄산칼륨(K22CO3)과아르곤 산하에 섞는다.
  3. Acryloyl 염화물 2.72mL을 DCM 27.2 mL에 혼합하고 5 분 이상 플라스크에서 반응 혼합물에 드롭 와이즈를 추가합니다.
  4. 반응 혼합물을 알루미늄 호일로 덮고 아르곤 아래에서 24 시간 동안 실온에서 방해받지 않고 둡니다.
  5. 24시간 후, 진공 아래 부흐너 깔때기에 필터 종이를 사용하여 반응 혼합물을 필터링하여 과도한 시약을 폐기한다.
  6. 1단계에서 1.3(vol/vol) 및 로토바페에서 다이틸 에테르에 단막된 폴리머를 포함하는 1.5단계에서 여과를 침전하여 디틸 에테르를 제거한다.

2. 폴리 버블형성

참고: 디온화된(DI) 물에 폴리머를 주입하면 폴리버블이 유리....

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결과

폴리버블은 SEM과 NAA를 사용하여 광범위하게 특징지어졌습니다. 화물은 성공적으로 지연 된 버스트 릴리스의 결과로 중심이되었다. 폴리버블은 또한 폴리버블 내에 AuNRs가 존재하기 때문에 성공적으로 레이저 활성화되었다.

폴리버블 특성화
CMC 없이 수성 용액에 주입된 다발포기는 유리 바이알의 바닥과의 접촉으로 인해 평평한 폴리버블(도1A, B)을초래하였다. 부분 평탄화는 DI 수분 대신 5% CMC 기반 수성 용액을 사용했을 때 관찰되었다(도1C). 이어서, 유리 바이알내의 10% CMC 기반 수성 용액은 용액에서 폴리버블이 일시 중단되어 폴리버블의 구형유지(도.......

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토론

현재 기술 및 과제
에멀젼 계 마이크로 및 나노 입자는 일반적으로 약물 전달 캐리어로 사용되어 왔다. 이러한 장치에서 화물의 방출 역학은 광범위하게 연구되었지만, 버스트 방출 역학을 제어하는 것은 주요 도전이었다11. 화물의 다기능성과 기능은 또한 과도한 수성 및 유기 용매에 대한 화물의 노출로 인해 에멀젼 기반 시스템에서 제한됩니다. 단백질 기반화물은 종종 화물 성하 및 응집가능성(12)으로인해 마이크로 및 나노 입자와 호환되지 않습니다. 화물 안정성 외에도 화물 역학은 혈청 변환으로 이어지는 부스터 샷의 필요성 때문에 백신의 맥락에서 특히 중요합니다. 단일 주입 백신 시스템의 개념이 수십 년 동안 주변에 있었고 아직 임상적으로 번역되지 않았기 때문에 백신 전달에서 이러한 과제를 해결하기위한 이전의 노력은 충분히 성공하지 못했습니다.

당사의 폴리버블 백신 전.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

우리는 중성자 활성화 분석 (NAA)를 도운 TAMU의 화학 부 내의 원소 분석 실험실과 제휴 한 브라이언 E. 톰린 박사에게 감사드립니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
1-Step Ultra Tetramethylbezidine (TMB)-Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) 기질 용액Thermo scientific34028
2-Hydroxy-2-methylpropiophenoneTCI AMERICAH0991
TMB 기판 용 450 nm 정지 용액Abcamab17152
Acryloyl chlorideSigma AldrichA24109-100G
AcriflavineChem-Impex International22916
무수 에틸 에테르Fisher ChemicalE138-500
항-HIV1 gp120 항체는 양 고추 냉이 과산화 효소 (HRP)
소 혈청 알부민 (BSA),Fisher BioReagentsBP9700100
BSA-CF488 염료 접합InvitrogenA13100
브로모살리실산Acros OrganicsAC162142500
Carboxymethylcellulose(CMC)Millipore Sigma80502-040
Centrimonium bromide(CTAB)MP BiomedicalsICN19400480
ChloroformFisher ChemicalC2984
코팅 완충액Abcamab210899
디클로로메탄(DCM)Sigma Aldrich270997-1L
Diethyl etherFisher ChemicalE1384
Dodeacyl AmineAcros OrganicsAC117665000
Doxorubicin hydrochlorideFisher BioReagentsBP251610
L-ascorbic acidAcros OrganicsA61 100
Legato 100 Syringe PumpKD Scientific14 831 212
mPEG 티올Laysan BioNC0702454
무지방 분유Andwin ScientificNC9022655
탄산칼Acros OrganicsAC424081000
인산염 식염수 완충제Fisher BioReagentsBP3991
(폴리(카프로락톤)시그마 알드리치440744-250G
(폴리(카프로 락톤) 트리올Acros OrganicsAC190730250
Poly (lactic-co-glycolic acid) diacrylateCMTec280050
탄산 칼륨Acros 유기물AC424081000
재조합 HIV1 gp120 + gp41 단백질Abcamab49054
질산은Acros 유기물S181 25
나트륨 수화물피셔 케미컬S678-10
테트라클로로오우르산피셔 케미컬G54-1
트레할로스아크로스 오가닉스NC9022655
트리에틸 아민 아크로스 오가닉스AC157910010
, 와 결합, 체 륨 --

참고문헌

  1. World Health Organization. Global Immunization: Worldwide Disease Incidence. , Children's Hospital of Philadelphia. https://www.chop.edu/centers-programs/vaccine-education-center/global-immunization/diseases-and-vaccines-world-view (2018).
  2. Paul, A., Bera, M., Gupta, P., Singh, N. D. P. o-Hydroxycinnamate for sequential photouncaging of two different functional groups and its application in releasing c....

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재인쇄 및 허가

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