폴리전해질 복합 미셀의 조립 및 특성화

이 방법은 반대로 충전된 폴리머의 자체 조립에서 형성되는 나노입자인 폴리 전기분해 복합 미셀의 설계, 조립 및 특성화의 전체 경로를 설명합니다. 다전분해 자체 조립의 몇 가지 주요 과제는 운동 트랩을 피하고 나노 입자를 특성화하는 것입니다. 우리가 설명하는 소금 어닐링 기술은 크기와 모양 모두에서 낮은 분산성을 가진 미셀의 반복 가능한 조립을 허용하고 우리는 빛 산란, 작은 각도 X 선 산란 및 전자 현미경 을 포함한 특성화 방법을 설명합니다.

치료 핵산을 전달하는 것은 나노 의학에 대한 오랜 도전이다. 이러한 폴리 전기 분해 복합 미셀은 핵산의 강력한 음전하를 활용하여 중성 중합체 코로나(coreasa)와 면역 반응으로부터 그들을 보호하는 미셀의 코어에서 그들을 격리합니다. 조립 방법은 모든 유형의 충전 된 폴리머에 적용할 수 있어야 합니다.

우리는 여러 다이내온 및 다형성으로 테스트했으며 특성화 방법은 계면 활성제 나노 입자 및 기타 소수성 구동 시스템을 포함한 자체 조립 된 나노 입자에 적용되어야합니다. 시작 5 분 동안 섭씨 70도에서 올리고 뉴클레오티드 용액을 배양하십시오. 인큐베이션 후 실온에서 15분 간 냉각하여 핵산을 열화한 다음 20밀리미터 충전 농도 디블록 중합체40마이크로리터를 추가합니다.

즉시 용액을 소용돌이시키고 실온에서 5 분 동안 배양하십시오. 염분 막을 수행하려면 올리고뉴클레오티드 용액에 염화나트륨 용액을 추가하여 1개의 어금니를 최종 농도로 최대 속도로 10초 간 소용돌이시킵니다. 실온에서 10분 동안 혼합물을 배양한 다음 투석 카트리지에 적재합니다.

로딩하기 전에 영구 마커가 있는 카트리지에 라벨을 부착하고 멤브레인에 수분을 공급하기 위해 최소 2분 동안 버퍼에 담가 둡니다. 시계 반대 방향으로 비틀어 캡을 제거하고 젤 로딩 파이펫 팁을 사용하여 샘플을 로드합니다. 멤브레인을 부드럽게 짜서 과도한 공기를 제거하고 캡을 교체하십시오.

카트리지를 1X PBS 0.5 어금니 나트륨 투석 욕조에 넣어 두 멤브레인이 욕조에 노출되어 떠 있는지 확인합니다. 24시간 후 카트리지를 1X PBS로 옮기고 24시간 더 담가 둡니다. 마지막 투석 후, 욕조에서 카트리지를 제거하고 캡을 제거하고 젤 로딩 파이펫 팁으로 샘플을 제거하여 샘플을 복구합니다.

샘플을 깨끗한 1.5 밀리리터 미세 원심 분리튜브에 넣고 사용할 준비가 될 때까지 냉장 보관하십시오. 원고 방향에 따라 DLS 계측기에서 샘플을 준비한 다음 최소 1분 동안 데이터를 수집하여 전체 획득 시간 동안 카운트 비율이 일정하도록 합니다. 자기 상관 관계를 검사합니다.

긴 기준선은 평평해야 하며 최소한의 분산으로 자동 상관 곡선이 부드러워야 합니다. 더 많은 데이터를 수집하여 데이터의 노이즈를 향상시킬 수 있습니다. Irena를 사용하여 데이터 감소 및 분석을 수행하려면 백그라운드 데이터 세트에서 micelle을 가져옵니다.

로그 로그 스케일에서 샘플과 배경을 함께 플롯하고 샘플대 백그라운드 비율을 계산하고 높은 Q 점축을 확인합니다. 이 Q 범위에 대한 평균 비율을 계산하고 데이터 조작 매크로를 사용하여 계산된 비율로 배경을 확장합니다. 그런 다음 배경 이점 신호를 Q위에 플롯하고 원본 데이터를 덮어쓰지 않도록 새 이름으로 데이터를 저장합니다.

모델링 매크로를 열고 백그라운드 빼기 데이터를 로드하고 플롯합니다. 폴리 전해질 복합 미셀 또는 PCM의 외부 표면에 대한 대략적인 모델을 찾으려면 데이터 컨트롤에서 중간 정도의 Q 범위로 흐름을 선택하여 진동이 있는 경우 진동을 포함해야 합니다. 모델 컨트롤에서 첫 번째 산란 모집단을 선택하고 사용 중 유일한 지 확인합니다.

모델에 대한 크기 분포를 선택하고 원하는 분포 유형을 선택하고 폼 팩터를 선택합니다. 이 예제는 사용자 폼 팩터 아래에 수동으로 추가해야 하는 유연한 실린더의 예입니다. 유연한 실린더 폼 팩터를 다운로드하고 추가한 다음, 각각 원통 길이와 쿤 길이에 해당하는 매개변수 1및 2에 대한 함수 이름과 초기 값을 입력합니다.

이러한 원통은 SAXS에서 해결할 수 있는 것보다 길기 때문에 실린더 길이 매개 변수가 큰 값으로 고정됩니다. 축척, 평균 크기 및 너비 필드에 값을 입력하여 검색에 대한 초기 매개 변수를 설정합니다. 그런 다음 모델을 계산하여 결과 폼 팩터를 그립니다.

적절한 매개 변수가 발견되면 맞춤 모델을 클릭하여 데이터에 맞는 비선형 최소 사각형을 수행합니다. 다음으로, PCM 코어 내의 개별 폴리머의 산란을 모델링한다. 데이터 컨트롤을 조정하여 일반적으로 중간 범위에서 높은 범위의 초과 산란이 발생하는 Q 범위를 선택합니다.

두 번째 산란 인구를 추가하고 사용 중 유일한 인구인지 확인합니다. 모델에 대한 통합 레벨을 선택하고 GDA 요인 G및 RG를 조정하여 모델이 낮은 Q에서 과도한 산란을 예측하지 못하도록 하고 커서 매크로 사이에 맞는 PB를 사용하여 이러한 매개 변수에 대한 초기 추측을 얻습니다. 폼 팩터는 통합 레벨 모델에 대한 비선형 맞춤을 수행합니다.

회절 피크가 있는 경우 관심 Q 범위의 회절 피크에 대한 세 번째 모델을 추가합니다. 개별 산란 집단에 대해 대략적인 맞춤 값을 가져오면 세 가지를 함께 켜고 결합된 맞춤을 최적화합니다. 마지막으로 각 값이 물리적으로 합리적으로 유지되어 있는지 확인하고 폴더에 있는 저장소를 선택하여 적합도를 저장합니다.

이 절차의 결과는 큰 범위의 크기 저울에서 작은 각도 x-ray 산란 데이터를 잘 설명하는 복합 모델이어야 합니다. 이 프로토콜은 핵산 폴리전기분해 복합 미셀 또는 PCM의 설계, 조립 및 특성화에 사용되었습니다. Micelle 코어 크기는 주로 블록 중합체의 충전 된 블록의 길이에 의해 구동되며 주로 호모 폴리머의 길이와 독립적이다.

동적 광 산란 데이터는 짧은 단일 가닥 올리고뉴클레오티드에서 비교적 긴 블록 합합체에서 형성된 구형 PCM을 위해 획득되었습니다. 자기 상관 함수는 단일 시간 척도로 평평한 값으로 감소하여 repIS 크기 분포에서 단일 크기 피크를 생성했습니다. 복잡한 소형 엔젤 엑스레이 산란 또는 SAXS 강도 스펙트럼은 존재하는 다중 공간 상관 관계에 대한 모델을 결합하여 정확하게 맞을 수 있으며 다각광 산란을 통해 산란 측정을 더 긴 길이로 확장할 수 있다.

다양한 형태학의 PCM은 또한 코어 반두와 형상이 SAXS 데이터를 피팅에서 얻은 값과 일치하는지 확인하기 위해 전자 현미경으로 이미지화 될 수 있습니다. SAXS 데이터를 피팅할 때는 각 산란 기능을 고려하고 TEM과 같은 무료 방법을 사용하여 올바른 폼 팩터를 사용하고 있는지 확인하는 것이 중요합니다.