19 oktober 2015
Gerichte celbezorging is nuttig in een verscheidenheid aan biomedische toepassingen. Het doel van dit protocol is om superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes (SPION) te gebruiken om cellen te labelen en daardoor magnetische celaanpakbenaderingen mogelijk te maken voor een hoge mate van controle over celbezorging en -lokalisatie.
Het algemene doel van deze procedure is om super paramagnetische ijzeroxide nanodeeltjes te synthetiseren en die deeltjes te gebruiken om cellen te labelen voor magnetische targeting- en sorteertoepassingen. Dit wordt bereikt door eerst het synthetiseren van magnetiet nanodeeltjes met een diameter van 10 nanometer. De tweede stap is om de magnetiet nanodeeltjes te coaten met een 50 nanometer dikke laag polylactisch co glycolzuur of PLGA.
Vervolgens worden de magnetische nanodeeltjes gewassen en gevriesdroogd. De laatste stap is het labelen van cellen met magnetische nanodeeltjes voor celtargeting en sorteertoepassingen. Uiteindelijk wordt fluorescentiemicroscopie gebruikt om het targeting van met magnetische nanodeeltjes gelabelde cellen binnen magnetische velden te tonen.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek boven bestaande methoden zoals antilichaam-gemedieerde celtargeting, is dat magnetische celtargeting zeer specifiek en controleerbaar is. De implicaties van deze techniek strekken zich uit naar therapie voor een verscheidenheid aan medische aandoeningen omdat therapeutische cellen naar de doelsite kunnen worden geleverd terwijl off-target sites worden gespaard. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn bij deze methode worstelen omdat zorgvuldige aandacht voor detail nodig is om zuivere en hoogwaardige nanodeeltjes te bereiken.
We wilden het targeting en de lokalisatie van levende cellen in het lichaam verbeteren. Begin met het gebruik van een dresselfles om 500 milliliter gedeïoniseerd water te degasseren door 30 minuten zachtjes stikstofgas te laten borrelen. Om de reactieapparatuur op te zetten, plaats een 500 milliliter driehalsronde bodemfles in een ISO-mantelverwarmer.
Bedek vervolgens een zijhals met een rubberen septum en installeer een refluxcondensor in de andere. Laat continu koud water door de condensor lopen om een inerte atmosfeer voor de reactie op te zetten. Prik eerst het rubberen septum van de fles met een naald die is verbonden met een stikstofgasleiding.
Prik vervolgens het septum van de condensor met een naald die is verbonden met een bellenbuis om het gastoestaan te visualiseren. Installeer vervolgens een bladpedaal in de centrale hals met een pedaaladapter. Om constante roering van het reactiemengsel te handhaven, bevestigt u de bladschacht aan een overheadroer gemonteerd op een standaard.
Zuiver de fles met stikstofgas en laat stikstofgas in de fles stromen met een lage maar detecteerbare snelheid. Verwijder vervolgens de refluxcondensor en voeg een gram ijzer driechloride 612,5 milligram ijzer, tweechloridetetra en 50 milliliter gedegaswater toe. Plaats de condensor terug en roer de reactie bij 1000 RPM terwijl u opwarmt tot 50 graden Celsius.
Dit zal 10 nanometer diameter magnetietdeeltjes produceren. Zodra de reactie 50 graden Celsius heeft bereikt, gebruikt u een spuit om 10 milliliter 28% ammoniumhydroxide door het flesseptum te injecteren. Terwijl het magnetiet precipiteert, zou de oplossing zwart moeten worden.
Verwijder het rubberen septum en de gasleiding en verwarm de reactie tot 90 graden Celsius. Voeg vervolgens een milliliter oliezuur toe aan de fles om de nanodeeltjes te coaten en het magnetietgel te vormen. Vervang vervolgens het septum en de gasleiding op de fles en verwijder de condensor.
Schakel de verwarming uit en roer de reactie gedurende twee uur met 500 RPM. Na het roeren decant de overtollige vloeistof terwijl de nanodeeltjes op de bodem van de fles worden gehouden met een sterke magneet. Om met zuivering te beginnen, lost u eerst het magnetietgel op in 40 milliliter hexaan.
Giet deze oplossing langzaam in een scheidingskolfbuis met 40 milliliter gedegaswater en draai de buis gedurende vijf minuten zachtjes. Na het draaien decant de lagere waterige fractie, was de magnetietoplossing twee keer meer met gedegaswater op een vergelijkbare manier. Breng vervolgens de magnetietoplossing over in een erlenmeyerkolf.
Droog de oplossing door verschillende spatels natriumsulfaat toe te voegen en de mengsel te draaien. Filtreer vervolgens het mengsel door een micrometerfilterpapier.
Stel de waterbadtemperatuur van een rotatieverdamper in op 50 graden Celsius met 24 graden Celsius water dat door de condensor circuleert. Breng vervolgens het filtraat over in een verdampingskolfbuis van 50 milliliter en verdampt de hexanen gedurende twee uur bij een matige rotatiesnelheid onder vacuüm. Verzamel in glazen flacons het magnetietgel in zes 40 milligram aliquoten. Coating en wassen wordt afzonderlijk voor elke aliquot uitgevoerd, voeg een aliquot gel toe samen met 40 milliliter PLGA in ethylacetaat in een plastic beker en soniqueer het mengsel gedurende 10 minuten.
Voeg vervolgens 80 milliliter onic F1 27 toe aan de beker en emulgeer onmiddellijk met een mixer op hoge stand gedurende zeven minuten. Deze nanodeeltjes zijn nu super paramagnetische ijzeroxide nanodeeltjes of spy on verdun de oplossing met één liter gedeïoniseerd water en soniqueer in een afzuigkap gedurende een uur. Plaats vervolgens een sterke magneet naast de oplossing en roer de oplossing zachtjes om de spy on bij de magneet te verzamelen.
Decant de waterige oplossing terwijl de S scions in de beker worden behouden. Was de S scions drie keer met water terwijl u elk keer forniceert. Nadat alle zes de aliquoten zijn gecoat en gewassen.
Verzamel de S scions in een enkele glazen flacon. Vriesdroog de spy on-oplossing een nacht in een lyofilisaat om cellabelasting voor te bereiden. Suspendeer eerst pyon in PBS bij een concentratie van 40 milligram per milliliter en soniqueer ze gedurende 30 minuten.
Voeg vervolgens de oplossing toe aan een fles met bijna confluente cellen bij een concentratie van vijf microliter per milliliter cellencultuurmedium. Wieg de fles om de Sion gelijkmatig te verdelen. Incubeer de cellen gedurende 16 uur.
Bij 37 graden Celsius. Aaspibeer voorzichtig het kweekmedium en was vervolgens de cellen twee keer. Met PBS kunnen de magnetisch gelabelde cellen nu worden gebruikt voor experimenten.
Magnetiet nanodeeltjes met een diameter van 10 nanometer kunnen consistent worden gemaakt door een waterige oplossing van ijzer driechloride en
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft de synthese van superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes (SPION) voor het labelen van cellen, wat nauwkeurige magnetische targeting en sorteringstoepassingen mogelijk maakt. Het proces omvat het creëren van magnetiet-nanodeeltjes, het coaten ervan met PLGA en het gebruik van fluorescentiemicroscopie om de targeting van gelabelde cellen te visualiseren.
Superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes (SPIONs) maken nauwkeurige celmarkering en magnetische targeting mogelijk, waarmee een oplossing wordt geboden voor de uitdaging van gecontroleerde therapeutische celtoediening in biofarmaceutische R&D. Deze technologie verbetert de specificiteit en lokalisatie van celgebaseerde interventies, wat het voorspellende vertrouwen vergroot en off-target effecten in vroege discovery- en translationele workflows vermindert. De aanpak is relevant voor portfoliostrategieën die gericht zijn op het verminderen van risico's bij celtherapie en platforms voor gerichte toediening.
Celmarkering op basis van SPIONs integreert processen van vroege ontdekking tot preklinische validatie, waardoor hypothese-gestuurd testen van celtargeting- en afleveringsstrategieën mogelijk wordt.