2016년 1월 8일
전기 활성 폴리머로 구성된 나노 입자의 합성 및 제조를 위한 프로토콜이 제시됩니다.
이 프로토콜의 전반적인 목표는 광열 특성을 나타내는 전도성 고분자 나노 입자를 준비하고 세포 독성을 평가하는 것입니다. 전도성 고분자 나노 입자는 근적외선 범위의 빛을 흡수하고 열로 변환하여 암세포를 죽이기 때문에 광열 치료에 이상적인 약제입니다. 고분자 광선 치료제의 주요 장점은 효과적인 비침습적 국소 암 치료를 가능하게 하는 호환성 및 종양 표적화 능력에 의해 흡수 특성을 조정하도록 조정할 수 있다는 것입니다.
우리가 광열 요법에 사용하는 폴리머는 대체 에너지 응용 분야, 센서 및 전기 변색에도 사용할 수 있습니다. 이 방법을 처음 사용하는 개인은 반응이 수분에 민감하기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 에어리스 합성 기술에 대한 충분한 이해가 필수적입니다.
세포 배양 분석의 시각적 시연은 멸균 기술을 마스터하기 어렵기 때문에 매우 중요합니다. 모든 다중 역할 놀이 분석은 적절한 결과를 얻기 위해 정확성과 일관성이 필요합니다. 3개의 목이 있고 바닥이 둥근 플라스크에는 격막, 흡입구 제어 어댑터가 장착된 응축기 및 가스 배출구 제어 어댑터를 고정합니다.
가스 배출구 어댑터를 버블러에 연결합니다. 다음으로, 입구 어댑터를 두꺼운 벽의 PVC 튜브가 있는 아르곤 Shlenk 라인에 연결합니다. 반응 플라스크로 아르곤의 흐름을 시작하고 몇 분 동안 가스가 흐르도록 합니다.
진공을 켠 후 분젠 버너를 사용하여 반응을 화염 건조시킨 다음 아르곤으로 장치를 퍼지합니다. 공기가 없는 환경을 얻으려면 이 작업을 두 번 더 반복합니다. 주사기를 사용하여 격막을 통해 장치에 1 포인트 0 7 그램의 EDOT를 추가합니다.
플라스크에 테트라하이드로푸란 20ml를 넣고 저어줍니다. 낮은 형태의 듀어 플라스크에 드라이 아이스 아세톤 수조를 준비하고 EDOT 플라스크를 섭씨 영하 78도에서 15분 동안 냉각합니다. 그런 다음 섭씨 영하 78도의 온도를 유지하면서 헥산에 11 밀리몰의 n- 부틸 리튬을 현명하게 떨어 뜨립니다.
완전히 첨가한 후 한 시간 더 저어줍니다. 유기 리튬 시약을 취급할 때는 각별한 주의를 기울여야 합니다. 이러한 솔루션은 매우 위험하며 사용에 대해 광범위하게 교육을 받은 사람만 처리해야 합니다.
드라이 아이스 아세톤 수조를 제거합니다. 그리고, 즉시 1 몰 염화 아연 용액의 14 포인트 13 밀리리터를 실온에서 1 시간 동안 저어 넣기 시작하십시오. 다음으로, 1 4 Dialkoxy 2 5 Dibromobenzene 4 밀리몰과 팔라듐 테트라 키스 트리 페닐 포스 핀 80 마이크로 몰을 반응에 첨가한다.
오일 배스로 섭씨 75도에서 반응을 다시 플럭싱하기 시작합니다. 매일 주사기를 사용하여 반응 혼합물의 작은 샘플을 채취하십시오. 샘플을 2 밀리리터의 1 몰 염산으로 침전시키고 2 밀리리터의 디클로로 메탄을 사용하여 물질을 추출합니다.
실리카 박층 크로마토그래피 또는 TLC 플레이트에서 정제된 EDOT 및 해당 1 4 Dialkoxy two five Dibromobenzene의 사전 만들어진 용액과 함께 추출물을 찾습니다. 에틸 아세테이트와 헥산의 60-40 용액을 사용하여 유리 챔버에서 플레이트를 현상합니다. 반응이 완료되면 3-5일 후에 반응을 실온으로 냉각합니다.
10 밀리리터의 1 몰 염산을 첨가 한 다음 20 밀리리터의 디클로로 메탄을 첨가하여 반응을 소멸시킵니다. 반응 워크업을 분리 깔때기로 옮기고 유기층을 분리합니다. 물 세척이 더 이상 산성이 아닐 때까지 탈이온수로 유기물을 세척합니다.
다음으로, 황산마그네슘 15g으로 유기물을 건조시킵니다. 고체를 여과한 후 회전 증발기를 사용하여 용매를 제거하여 노란색 주황색 고체를 생성합니다. 유리 사병에 물에 PSS-co-MA 2 % 중량 1 밀리리터를 준비하고 작은 교반 막대를 추가합니다.
클로로포름에서 밀리리터당 16mg의 단량체 용액을 준비하고 100마이크로리터를 마이크로 원심분리 튜브로 옮깁니다. 마이크로 원심분리기 튜브에 30mg의 도데실벤젠 설폰산을 용해시킨 다음 자동 와류 믹서를 30-60분 동안 사용하여 용액을 균질화합니다. 다음으로, 10마이크로리터 분취액의 균질화된 유기상을 60초마다 2% PSS-co-MA 용액에 첨가합니다.
완전히 첨가한 후 용액을 물 2ml로 희석하고 교반 막대를 제거합니다. 에멀젼을 얼음 수조에 넣은 다음 프로브를 사용하여 30%의 진폭으로 10초 간격으로 두 번의 에플러젼을 초음파 처리합니다. 얼음 수조에서 바이알을 제거하고 교반 막대를 교체하여 에멀젼 혼합을 계속합니다.
다음으로, 모노머 에멀젼에 염화철 수용액 밀리리터당 100 밀리그램의 3 점 8 마이크로 리터를 첨가하고 1 시간 동안 교반하여 PSS-co-MA로 안정화 된 고분자 나노 입자를 생성한다. 나노 입자 현탁액을 7 밀리리터 원심 분리기 튜브로 옮기고 현탁액을 75, 600 회 G에서 3 분 동안 원심 분리합니다. 마지막으로, 상등액을 회수하고 100킬로달톤 분자량 차단 투석 튜브를 사용하여 24시간 동안 물에서 투석합니다.
섭씨 37도의 소 태아 혈청 10%와 T 75 플라스크에서 5%의 이산화탄소가 보충된 DMEM에서 3개의 난소암 세포를 SCOV로 배양합니다. 표준 프로토콜을 사용하여 세포를 해리하고 계수한 후 96웰 플레이트에서 웰당 5, 000개의 세포의 밀도로 세포를 공급합니다. 섭씨 37도에서 24시간 동안 세포를 배양하고 이산화탄소 5%를 배양합니다.
사용 직전에 나노 입자 현탁액을 밀리리터당 1밀리그램의 농도로 완전 성장 매체로 속입니다. 나노 입자 현탁액을 멸균 영점 2마이크로미터 필터를 통해 필터링합니다. 그런 다음 1%의 페니실린 스트렙토마이신이 보충된 완전 성장 배지로 현탁액을 원하는 노출 농도로 희석합니다.
각 웰에서 매체를 부드럽게 제거하고 다양한 노출 농도에서 100마이크로리터의 나노 입자 현탁액으로 교체합니다. 세포를 배양한 후 용액을 조심스럽게 제거한 다음 배지를 100마이크로리터의 멸균 여과된 영점 MTT 당 5밀리그램 용액으로 교체합니다. 인큐베이터에서 2-4시간 동안 세포를 배양합니다.
그런 다음 현미경으로 세포를 검사하여 Formazan 결정의 형성을 확인합니다. MTT 용액을 조심스럽게 제거하고 100 마이크로 리터의 디메틸 설폭 사이드로 교체하십시오. 접시를 셰이커에 놓고 몇 분 동안 섞습니다.
마지막으로 각 웰의 흡수제를 590나노미터 및 700나노미터에서 측정합니다. 이 값은 각각 Formazan 제품의 피크 흡수제와 기준선에 해당합니다. 생성된 단량체는 수소 및 탄소 13 NMR 분광법으로 특성화할 수 있습니다.
Negishi 커플 링 반응은 페닐 고리를 EDOT에 부착하여 페닐 양성자 피크가 7 포인트 1 PPM에서 7 포인트 8 PPM으로 이동하도록합니다. theyenel 양성자는 또한 필드를 6 포인트 5 PPM으로 이동합니다. 에틸렌 디옥시 다리 탄소에있는 4 개의 양성자는 4 점 3 PPM에서 두 세트의 다중항으로 분할됩니다.
탄소 13 NMR 스펙트럼은 티에넬 탄소의 경우 70 개, 45 개, 40 개, 13 개, 페닐 렌 탄소의 경우 50, 20 개, 12 개에서 피크를 나타냅니다. 고분자 나노 입자의 cital compatibility는 MTT 세포 생존율 분석을 사용하여 측정됩니다. 밀리리터당 0점 2, 3에서 56마이크로그램의 나나입자 농도 범위 내에서 나노 입자는 세포 생존율을 대조군의 90% 미만으로 감소시키지 않습니다.
일반적으로 세포 생존율이 20% 미만으로 감소하는 것은 당연한 수치입니다. 일단 마스터하면 모노머를 합성하는 데 약 일주일이 걸리고, 정제하는 데 일주일이 더 걸리며, 나노 입자를 준비하고 정제하는 데 하루도 채 걸리지 않습니다. 세포독성 연구는 세포 파종부터 분석 종료까지 2일 반 이내에 완료할 수 있습니다.
체외 세포 연구를 시도하는 동안 적절한 무균 기술을 따르는 것이 중요합니다. 살아있는 죽은 분석, 현미경 검사법 연구, 생체 내 생체 분포 및 광열 배란 연구와 같은 추가 연구는 암 치료를 위한 광열 제제로서의 잠재력을 더 잘 이해하기 위해 이러한 프로토콜을 통해 준비된 나노 입자로 수행할 수 있습니다.
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본 프로토콜은 광열 특성을 가진 전도성 고분자 나노입자의 합성과 준비 과정을 설명합니다. 이 나노입자들은 암세포를 효과적으로 표적하는 광열 치료에 사용되도록 설계되었습니다.
광열 특성을 가진 전도성 고분자 나노입자는 표적 암 치료를 위한 조절 가능한 플랫폼을 제공하며, 근적외선 빛 흡수 및 열 변환을 통해 비침습적인 국소 치료를 가능하게 합니다. 이러한 나노입자의 합성은 수분에 민감하기 때문에 무공기 기술이 필요하며, 이는 분석의 신뢰도와 전임상 검증 일정에 영향을 미치는 재현성 문제를 야기합니다. 표준화된 나노입자 제조 공정을 확립하는 것은 재료의 특성과 생물학적 결과 사이의 연관성을 밝힘으로써 종양학 파이프라인의 기전적 리스크를 완화하는 데 기여합니다.
이 방법은 메커니즘 연구 및 분석법 개발을 위한 특성화된 나노입자 플랫폼을 제공함으로써, 리드 화합물 발굴을 통한 초기 탐색 단계에 통합됩니다.