Name: Elektroaktywne nanocząstki polimerowe wykazujące właściwości fototermiczne (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-08T14:00:01.000+00:00
Duration: 10 min 16 s
Description: Poznaj syntezę nanocząstek polimerowych o właściwościach fototermicznych do terapii przeciwnowotworowej. Ta metoda umożliwia badanie cytotoksyczności i potencjału w nienatywnej terapii nowotworów.

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

Ta praca została częściowo sfinansowana przez Texas Emerging Technology Fund (Startup to TB), Texas State University Research Enhancement Program, Texas State University Doctoral Research Fellowship (do TC), NSF Partnership for Research and Education in Materials (PREM, DMR-1205670), The Welch Foundation (AI-0045) oraz National Institutes of Health (R01CA032132).

<ol><li>Irvin, J., Irvin, D., Stenger-Smith, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+active+polymers+for+use+in+batteries+and+supercapacitors%5BTitle%5D)+AND+%22Handbook+of+Conducting+Polymers%22%5BJournal%5D)">Electrically active polymers for use in batteries and supercapacitors.</a> Handbook of Conducting Polymers. , (2007).</li>
<li>Amb, C. M., Dyer, A. L., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigating+the+color+palette+of+solution-processable+electrochromic+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Navigating the color palette of solution-processable electrochromic polymers.</a> Chemistry of Materials. 23 (3), 397-415 (2011).</li>
<li>Beaujuge, P. M., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Color+control+in+pi-conjugated+organic+polymers+for+use+in+electrochromic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Color control in pi-conjugated organic polymers for use in electrochromic devices.</a> Chemical Reviews. 110 (1), 268-320 (2010).</li>
<li>Ananthakrishnan, N., Padmanaban, G., Ramakrishnan, S., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+polymer+light-emitting+device+emission+colors+in+ternary+blends+composed+of+conjugated+and+nonconjugated+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Tuning polymer light-emitting device emission colors in ternary blends composed of conjugated and nonconjugated polymers.</a> Macromolecules. 38 (18), 7660-7669 (2005).</li>
<li>Zhu, Y., Otley, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutral+color+tuning+of+polymer+electrochromic+devices+using+an+organic+dye%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%2C+Cambridge%2C+England%22%5BJournal%5D)">Neutral color tuning of polymer electrochromic devices using an organic dye.</a> Chemical Communications, Cambridge, England. 50 (60), 8167-8170 (2014).</li>
<li>Kline, W. M., Lorenzini, R. G., Sotzing, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+organic+electrochromic+fabric+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Coloration+Technology%22%5BJournal%5D)">A review of organic electrochromic fabric devices.</a> Coloration Technology. 130 (2), 73-80 (2014).</li>
<li>Gerard, M., Chaubey, A., Malhotra, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+conducting+polymer+to+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%26+Bioeletronics%22%5BJournal%5D)">Application of conducting polymer to biosensors.</a> Biosensors & Bioeletronics. 17, 345-359 (2002).</li>
<li>Abidian, M. R., Kim, D. -H., Martin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conducting-polymer+nanotubes+for+controlled+drug+release%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+materials%22%5BJournal%5D)">Conducting-polymer nanotubes for controlled drug release.</a> Advanced materials. 18 (4), 405-409 (2006).</li>
<li>Ge, D., Qi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+self-powered+and+thermally-responsive+drug+delivery+system+based+on+conducting+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochemistry+Communications%22%5BJournal%5D)">A self-powered and thermally-responsive drug delivery system based on conducting polymers.</a> Electrochemistry Communications. 12 (8), 1087-1090 (2010).</li>
<li>George, P. M., LaVan, D. A., Burdick, J. A., Chen, C. -Y., Liang, E., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+controlled+drug+delivery+from+biotin-doped+conductive+polypyrrole%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrically controlled drug delivery from biotin-doped conductive polypyrrole.</a> Advanced Materials. 18 (5), 577-581 (2006).</li>
<li>Li, Y., Neoh, K. G., Kang, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+release+of+heparin+from+polypyrrole-poly%28vinyl+alcohol%29+assembly+by+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+biomedical+materials+research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Controlled release of heparin from polypyrrole-poly(vinyl alcohol) assembly by electrical stimulation.</a> Journal of biomedical materials research. Part A. 73 (2), 171-181 (2005).</li>
<li>Svirskis, D., Travas-Sejdic, J., Rodgers, A., Garg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+controlled+drug+delivery+based+on+intrinsically+conducting+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+controlled+release%3A+official+journal+of+the+Controlled+Release+Society%22%5BJournal%5D)">Electrochemically controlled drug delivery based on intrinsically conducting polymers.</a> Journal of controlled release: official journal of the Controlled Release Society. 146 (1), 6-15 (2010).</li>
<li>Cheng, L., Yang, K., Chen, Q., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+stealth+nanoparticles+for+highly+effective+in+vivo+near-infrared+photothermal+therapy+of+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Organic stealth nanoparticles for highly effective in vivo near-infrared photothermal therapy of cancer.</a> ACS Nano. 6 (6), 5605-5613 (2012).</li>
<li>Chougule, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+polypyrrole+%28PPy%29+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Nanoscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of polypyrrole (PPy) thin films.</a> Soft Nanoscience Letters. 01 (01), 6-10 (2011).</li>
<li>Yang, K., Xu, H., Cheng, L., Sun, C., Wang, J., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+near-infrared+photothermal+therapy+of+cancer+using+polypyrrole+organic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+materials%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo near-infrared photothermal therapy of cancer using polypyrrole organic nanoparticles.</a> Advanced materials. 24 (41), 5586-5592 (2012).</li>
<li>Diniz, S. N., Sosnik, A., Mu, H., Valduga, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanobiotechnology%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+research+international%22%5BJournal%5D)">Nanobiotechnology.</a> BioMed research international. 2013, (2013).</li>
<li>Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Clearer+Vision+for+in+vivo+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">A Clearer Vision for in vivo Imaging.</a> Nature Biotechnology. , (2001).</li>
<li>Irvin, J., Reynolds, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-oxidation-potential+conducting+polymer%3A+alternating+substituted+para-phenylene+and+3%2C4-ethylenedioxythiophene+repeat+units%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Low-oxidation-potential conducting polymer: alternating substituted para-phenylene and 3,4-ethylenedioxythiophene repeat units.</a> Polymer. 39 (11), 2339-2347 (1998).</li>
<li>Yang, Y., Oldenhius, N., Buchwald, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mild+and+general+condition+for+Negishi+cross-coupling+enabled+by+the+use+of+palladacycle+percatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem%22%5BJournal%5D)">Mild and general condition for Negishi cross-coupling enabled by the use of palladacycle percatalysts.</a> Angew Chem. 29 (6), 997-1003 (2012).</li>
<li>Negishi, E., Hu, Q., Huang, Z., Qian, M., Wang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Negishi+Coupling%3A+an+update%3A+Enantiopure+sulfoxides+and+sulfinamides.+New+products+from+Aldrich+R+%26+D%5BTitle%5D)+AND+%22Aldrichchimica+Acta%22%5BJournal%5D)">The Negishi Coupling: an update: Enantiopure sulfoxides and sulfinamides. New products from Aldrich R & D.</a> Aldrichchimica Acta. 38 (3), (2005).</li>
<li>Bilati, U., Allémann, E., Doelker, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+nanoprecipitation+method+intended+for+the+entrapment+of+hydrophilic+drugs+into+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Development of a nanoprecipitation method intended for the entrapment of hydrophilic drugs into nanoparticles.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 24 (1), 67-75 (2005).</li>
<li>Nagavarma, B. V. N., Yadav, H. K. S., Ayaz, A., Vasudha, L. S., Shivakumar, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+techniques+for+preparation+of+polymeric+nanopaticles-A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Asian+Journal+of+Pharaceutical+and+Clinical+Research%22%5BJournal%5D)">Different techniques for preparation of polymeric nanopaticles-A review.</a> Asian Journal of Pharaceutical and Clinical Research. 5 (3), 16-23 (2012).</li>
<li>Vaitkuviene, A., Kaseta, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+cytotoxicity+of+polypyrrole+nanoparticles+synthesized+by+oxidative+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Evaluation of cytotoxicity of polypyrrole nanoparticles synthesized by oxidative polymerization.</a> Journal of Hazardous Materials. 250-251, 167-174 (2013).</li>
<li>Han, Y. K., Yih, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+synthesis+of+aqueous-dispersible+nano-PEDOT%3APSS-co-MA+core%2Fshell+colloids+through+spray+emulsion+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Chemistry+and+Physics%22%5BJournal%5D)">Facile synthesis of aqueous-dispersible nano-PEDOT:PSS-co-MA core/shell colloids through spray emulsion polymerization.</a> Macromolecular Chemistry and Physics. 212 (4), 361-366 (2011).</li>
<li>Winkel, K. L., Carberry, J. R., Irvin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+electropolymerization+of+3%2C5-bis-%283%2C4-ethylenedioxythien-2-yl%29-4%2C4-dimethyl+isopyrazole%3A+A+donor-acceptor-donor+monomer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Synthesis and electropolymerization of 3,5-bis-(3,4-ethylenedioxythien-2-yl)-4,4-dimethyl isopyrazole: A donor-acceptor-donor monomer.</a> Journal of the Electrochemical Society. 160 (8), G111-G116 (2013).</li>
<li>Hoye, T., Eklov, B., Voloshin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((No-D+NMR+spectroscopy+as+a+convenient+method+for+titering%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">No-D NMR spectroscopy as a convenient method for titering.</a> Organic Letters. 6 (15), 2567-2570 (2004).</li>
<li>Umezawa, K., Oshima, T., Yoshizawa-Fujita, M., Takeoka, Y., Rikukawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+hydrophilic-hydrophobic+block+copolymer+ionomers+based+on+polyphenylenes%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Letters%22%5BJournal%5D)">Synthesis of hydrophilic-hydrophobic block copolymer ionomers based on polyphenylenes.</a> ACS Macro Letters. 1 (8), 969-972 (2012).</li>
<li>Tao, Z., Fan, H., Zhou, J., Jin, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conjugated+polyelectrolyte+with+pendant+caboxylate+groups%3A+synthesis%2C+photophysics%2C+and+pH+responses+in+the+presence+of+surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Polymer+Science+Part+A-Polymer+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Conjugated polyelectrolyte with pendant caboxylate groups: synthesis, photophysics, and pH responses in the presence of surfactants.</a> Journal of Polymer Science Part A-Polymer Chemistry. 46 (3), 830-843 (2008).</li>
<li>Winkel, K. L., Carberry, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Donor-acceptor-donor+polymers+utilizing+pyrimidine-based+acceptors%5BTitle%5D)+AND+%22Reactive+%26+Functional+Polymers%22%5BJournal%5D)">Donor-acceptor-donor polymers utilizing pyrimidine-based acceptors.</a> Reactive & Functional Polymers. 83, 113-122 (2014).</li>
<li>Kròl, E., Scheffers, D. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FtsZ+polymerization+assays%3A+simple+protocols+and+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">FtsZ polymerization assays: simple protocols and considerations.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (81), e50844(2013).</li>
<li>Zolnik, B., Potter, T. M., Stern, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeta+potential+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Zeta potential measurement.</a> Methods in Molecular Biology. 697, 173-179 (2011).</li>
<li>Nogi, K., Naito, M., Yokoyama, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNogi%2C+K+%22Nanoparticle+technology+handbook%22">Nanoparticle technology handbook</a>. , Elsevier. (2012).</li>
<li>Pattani, V. P., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle-mediated+photothermal+therapy%3A+A+comparative+study+of+heating+for+different+particle+types%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Surgery+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle-mediated photothermal therapy: A comparative study of heating for different particle types.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 44 (8), 675-684 (2012).</li>
<li>Subianto, S., Will, G. D., Kokot, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Templated+electropolymerization+of+pyrrole+in+a+capillary%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Polymer+Science%2C+Part+A%3A+Polymer+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Templated electropolymerization of pyrrole in a capillary.</a> Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry. 41 (12), 1867-1869 (2003).</li>
<li>Sgouras, D., Duncan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+the+evaluation+of+biocompatibility+of+soluble+synthetic+polymers+which+have+potential+for+biomedical+use%3A+use+of+the+tetrazolium-based+colorimetric+assay+%28MTT%29+as+a+preliminary+screen+for+evaluation+of+in+vitro+cytotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science%3A+Materials+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Methods for the evaluation of biocompatibility of soluble synthetic polymers which have potential for biomedical use: use of the tetrazolium-based colorimetric assay (MTT) as a preliminary screen for evaluation of in vitro cytotoxicity.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 1 (2), 61-68 (1990).</li>
<li>Ahmadian, S., Barar, J., Saei, A. A., Fakhree, M. A. A., Omidi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+toxicity+of+nanogenomedicine+in+MCF-7+cell+line%3A+MTT+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Cellular toxicity of nanogenomedicine in MCF-7 cell line: MTT assay.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (26), (2009).</li>
<li>Huang, X., Kang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+of+photothermolysis+of+cancer+cells+with+nuclear-targeted+or+cytoplasm-targeted+gold+nanospheres%3A+continuous+wave+or+pulsed+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Comparative study of photothermolysis of cancer cells with nuclear-targeted or cytoplasm-targeted gold nanospheres: continuous wave or pulsed lasers.</a> Journal of Biomedical Optics. 15 (5), 058002(2015).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W ramach tej pracy zsyntetyzowano elektroaktywne polimerowe NP-y jako potencjalne środki PTT w leczeniu raka. Opisano otrzymywanie nanocząsteczek, rozpoczynając od syntezy monomerów, po której następuje polimeryzacja emulsyjna. Podczas gdy otrzymywanie nanocząsteczek przy użyciu polimerów elektroaktywnych, takich jak EDOT i pirol, zostało opisane wcześniej, w niniejszym artykule opisano otrzymywanie polimerowych nanocząsteczek rozpoczynając od unikalnych monomerów o przedłużonej koniugacji, wykazując, że proces ten można...

Polimery elektroaktywne zmieniają swoje właściwości (kolor, przewodność, reaktywność, objętość, itp.) pod wpływem pola elektrycznego. Krótkie czasy przełączania, możliwość przestrajania, trwałość i lekkość polimerów elektroaktywnych doprowadziły do wielu proponowanych zastosowań, w tym alternatywnych źródeł energii, czujników, elektrochromu i urządzeń biomedycznych. Polimery elektroaktywne są potencjalnie przydatne jako elastyczne, lekkie elektrody akumulatorowe i kondensatorowe. 1 Zastosowania polimerów elektroaktywnych w urządzeniach elektrochromowych obejmują systemy redukcji olśnienia w budynkach i samochodach, okulary przeciwsłoneczne, okulary ochronne, optyczne urządzenia pamięci masowej i inteligentne tekstylia. 2-5 Inteligentne okna mogą zmniejszyć zapotrzebowanie na energię, blokując określone długości fal światła na żądanie i chroniąc wnętrza domów i samochodów. Inteligentne tekstylia mogą być używane w odzieży, aby pomóc w ochronie przed promieniowaniem UV. 6 Polimery elektroaktywne zaczęto również stosować w wyrobach medycznych. Wśród polimerów elektroaktywnych stosowanych w wyrobach biomedycznych do najczęstszych należą polipirol (PPy), polianilina (PANI) i poli(3,4-etylenodioksytiofen) (PEDOT). Na przykład tego typu polimery są powszechnie stosowane jako przetworniki w urządzeniach biosensorowych. 7 Obiecujące są również zastosowania w leczeniu terapeutycznym; Badania wykazały uwalnianie leków i białek terapeutycznych z urządzeń przygotowanych z polimerów elektroaktywnych. 8-12 Ostatnio polimery elektroaktywne są stosowane jako środki terapeutyczne w terapii fototermicznej. 13-15 W terapii fototermicznej środki fototermiczne muszą absorbować światło w obszarze bliskiej podczerwieni (NIR) (~ 700−900 nm), znanym również jako okno terapeutyczne, w którym światło ma maksymalną głębokość penetracji w tkance, zwykle do 1 cm.16,17 W tym zakresie chromofory biologiczne, takie jak hemoglobina, hemoglobina natleniona, lipidy i woda, mają niewielką lub żadną absorbancję, co umożliwia łatwe przenikanie światła. Kiedy czynniki fototermiczne absorbują światło w tym oknie terapeutycznym, energia fototermiczna jest przekształcana w energię fototermiczną.
Irvin i współpracownicy wcześniej informowali o alkoksylowych podstawionych monomerach benzenu bis-EDOT, które zostały zsyntetyzowane przy użyciu sprzężenia Negishi. 18 Sprzężenie Negishi jest preferowaną metodą tworzenia wiązań węgiel-węgiel. Proces ten ma wiele zalet, w tym stosowanie półproduktów cynkoorganicznych, które są mniej toksyczne i mają zwykle wyższą reaktywność niż inne stosowane związki metaloorganiczne. 19,20 Związki cynkoorganiczne są również kompatybilne z szeroką gamą grup funkcyjnych na organohalidach. 20 W reakcji sprzęgania Negishiego halogenek organiczny i metaloorganiczny są sprzęgane za pomocą katalizatora palladowego(0). 20 W przedstawionej pracy ta metoda sprzęgania krzyżowego jest wykorzystywana w syntezie monomerów 1,4-dialkoksy-2,5-bis(3,4-etylenodioksytienylo)benzenu (BEDOT-B(OR)2). Monomery te można następnie łatwo polimeryzować elektrochemicznie lub chemicznie, aby uzyskać polimery, które są obiecującymi kandydatami do zastosowania w zastosowaniach biomedycznych.
Konwencjonalne metody przygotowania koloidalnych zawiesin polimerowych w roztworach wodnych do zastosowań biomedycznych zazwyczaj polegają na rozpuszczaniu dużych ilości polimerów, a następnie technikach nanoprecypitacji lub odparowywania emulsji i rozpuszczalnika. 21,22 W celu wytworzenia nanocząsteczek poli(BEDOT-B(OR)2) zademonstrowano podejście oddolne, w którym nanocząsteczki są syntetyzowane w procesie polimeryzacji emulsyjnej in situ. Polimeryzacja emulsyjna to proces, który jest łatwo skalowalny i jest stosunkowo szybką metodą przygotowania NP. 22 Badania z zastosowaniem polimeryzacji emulsyjnej do wytwarzania nanocząsteczek innych polimerów elektroaktywnych zostały opisane dla PPy i PEDOT. Na przykład 15,23,24 PEDOT NPs przygotowano przy użyciu natryskiwanej polimeryzacji emulsyjnej. 24 Metoda ta jest trudna do odtworzenia i zazwyczaj daje większe cząstki o rozmiarach mikronów. Protokół opisany w tym artykule bada zastosowanie metody sonikacji kropelkowej do powtarzalnego przygotowania nanocząsteczek polimerowych o długości fali 100 nm.
W tym protokole, elektroaktywne polimery dostosowane do pochłaniania światła w obszarze NIR, podobnie jak wcześniej opisywane poli(BEDOT-B(OR)2) są syntetyzowane i charakteryzowane, aby wykazać ich potencjał w urządzeniach elektrochromowych i jako środki PTT. Po pierwsze, opisano protokół syntezy monomerów poprzez sprzężenie Negishi. Monomery scharakteryzowano za pomocą spektroskopii NMR i UV-Vis-NIR. Opisano również otrzymywanie zawiesin koloidowych NP poprzez oksydacyjną polimeryzację emulsyjną w środowisku wodnym. Procedura opiera się na dwuetapowym procesie polimeryzacji emulsyjnej opisanym wcześniej przez Hana i wsp. , który stosuje się do różnych monomerów. Do kontroli monodyspersyjności NP stosuje się system dwóch środków powierzchniowo czynnych. Test żywotności komórek służy do oceny cytokompatybilności nanocząsteczek. Wreszcie, potencjał tych nanocząsteczek do działania jako przetworniki PTT jest wykazywany przez napromieniowanie laserem NIR.

<table><tbody><tr><td>Platynowa elektroda robocza o średnicy 2 mm</td><td>CH Instrumenty</td><td>CH102</td><td>Wypolerowane bardzo drobnym papierem ściernym</td></tr><tr><td>3,4-etylenodioksytiofen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>483028</td><td>Oczyszczone przez destylację próżniową</td></tr><tr><td>Bromek 3-(4,5-dimetylotiazol-2-ylo)-2,5-difenylotetrazolu (MTT) 98%</td><td>Alfa Aesar</td><td>L11939</td><td></td></tr><tr><td>505 Dysmembrator soniczny</td><td>Fisher Nauka i handel; &nbsp;</td><td>FB505110</td><td>końcówka 1/8" i o wartości 500&nbsp; waty</td></tr><tr><td>808 nm</td><td>dioda laserowa ThorLabs</td><td>L808P1WJ</td><td>Znamionowa 1 W</td></tr><tr><td>Acetonitryl bezwodny 99%</td><td>Acros</td><td>61022-0010</td><td></td></tr><tr><td>Avanti J-26 XPI</td><td>Beckman Coulter</td><td>393127</td><td></td></tr><tr><td>Bromoheksan, 98%</td> <td>MP Biomedycyna</td><td>202323</td><td></td></tr><tr><td>Dializa (100 000)</td><td>MWCO SpectrumLabs</td><td>G235071</td><td></td></tr><tr><td>Dimetylosulfotlenek 99% (DMSO)</td><td>BDH</td><td>BDH1115</td><td></td></tr><tr><td>Dimetyloformamid bezwodny (DMF) 99%</td><td>Acros</td><td>326870010</td><td></td></tr><tr><td>Dodecyl benzenosulfonian (DBSA)&nbsp;</td><td>TCI</td><td>D0989</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco" s zmodyfikowany nośnik orła (DMEM)&nbsp;</td><td>Corning</td><td>10-013 CV</td><td></td></tr><tr><td>EMS 150 TES Powlekarka do napylania</td><td>Mikroskopia elektronowa Nauki</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Etanol (EtOH) 100%</td><td>BDH</td><td>BDH1156</td><td></td></tr><tr><td>4-bromomaślan etylu (98%)</td><td>Acros</td><td>173551000</td><td></td></tr><tr><td>Octan etylu 99%</td><td>Fisher</td><td>UN1173</td><td></td></tr><tr><td>Płodowa surowica bydlęca (FBS)</td><td>Corning</td><td>35-010-CV</td><td></td></tr><tr><td>Helios NanoLab 400</td><td>FEI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heksan</td><td>Fisher</td><td>H306-4</td><td></td></tr><tr><td>Kwas solny (HCl)</td><td>Fisher</td><td>A142-212</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochinon 99,5%</td> <td>Acros</td><td>120915000</td><td></td></tr><tr><td>Hydrozine bezwodny 98%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>215155</td><td></td></tr><tr><td>Tlenek indu i cyny (ITO) powlekany galss</td><td>Delta Technologies</td><td>CG-41IN-CUV</td><td>4-8 &Omega;/sq</td></tr><tr><td>Chlorek żelaza 97% FeCl3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>157740</td><td></td></tr><tr><td>Siarczan magnezu (MgSO4)</td><td>Fisher</td><td>593295</td><td>suszony w 100 &#176; C</td></tr><tr><td>SKOV-3</td><td>ATCC</td><td>HTB-26</td><td></td></tr><tr><td>Metanol</td><td>BDH</td><td>BHD1135</td><td></td></tr><tr><td>n-butlit (2,5 M)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>230707</td><td>Piroforyczny</td></tr><tr><td>poli(kwas styrenosulfoniano-ko-jabłkowy) (PSS-co-MA) 20 000 MW</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>434566</td><td></td></tr><tr><td>Węglan potasu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>209619</td><td>suszony w temperaturze 100 &#176; C</td></tr><tr><td>Wodorotlenek potasu</td><td>Alfa Aesar</td><td>A18854</td><td></td></tr><tr><td>Jodek potasu</td><td>Fisher</td><td>P410-100</td><td></td></tr><tr><td>RO-5 mieszadło</td><td>IKA-Werke</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SC4000 Kamera na podczerwień</td><td>FLIR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Synergy H4 Czytnik hybrydowy</td><td>Biotek</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nadchloran tetrabutyloamonu (TBAP) 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>3579274</td><td>Oczyszczony przez rekrystalizację w octanie etylu</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran bezwodny (THF) 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>401757</td><td></td></tr><tr><td>tetrakis(trifenylofosfina) pallad(0)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>216666</td><td>Termomikser wrażliwy na wilgoć</td></tr><tr><td></td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>USB potencjostat/galwanostat</td><td>WaveNow</td><td>AFTP1</td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer Nano Zs</td> Układ optyczny <td>Malvern</td><td></td><td>175&#176;</td></tr><tr><td>Chlorek (1 M) ZnCl2</td><td>Acros</td><td>370057000</td><td></td></tr></tbody></table>

elektroaktywne nanocząstki polimerowe wykazujące właściwości fototermiczne

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

Pokazano metodę syntezy polimerów elektroaktywnych, zaczynając od syntezy monomerów przedłużonej koniugacji przy użyciu trzyetapowego procesu, który kończy się sprzężeniem Negishiego. Sprzężenie Negishi to proces sprzęgania krzyżowego, w którym najpierw litiuje się prekursor chemiczny, a następnie następuje transmetallacja za pomocą ZnCl2. Powstały w ten sposób związek cynoorganiczny można sprzęgnąć z dibromowanym prekursorem aromatycznym, aby uzyskać sprzężony monomer. Folie polimerowe można otrzymać poprzez elektropolimeryzację monomeru i scharakteryzować za pomocą cyklicznej woltamperometrii i spektroskopii ultrafioletowo-widzialnej bliskiej podczerwieni (UV-Vis-NIR). Nanocząstki (NP) są otrzymywane w procesie polimeryzacji emulsyjnej monomeru przy użyciu układu dwóch środków powierzchniowo czynnych w celu uzyskania wodnej dyspersji nanocząsteczek polimeru. Nanocząsteczki są charakteryzowane za pomocą dynamicznego rozpraszania światła, mikroskopii elektronowej i spektroskopii UV-Vis-NIR. Cytokompatybilność nanocząsteczek bada się za pomocą testu żywotności komórek. Na koniec zawiesiny NP są naświetlane laserem NIR w celu określenia ich skuteczności jako potencjalnych materiałów do terapii fototermicznej (PTT).

Protokół reakcji prowadzącej do otrzymania M1 i M2 przedstawiono na Rysunku 1. Monomery można scharakteryzować za pomocą spektroskopii NMR 1H i 13C, pomiaru temperatury topnienia oraz analizy elementarnej. Widmo NMR 1H dostarcza informacji na temat łączności atomów i ich otoczenia elektronowego; dlatego jest ono rutynowo stosowane do weryfikacji prawidłowego przebiegu reakcji. Reakcje sprzęgania Negishiego obejmują sprzęganie pierścienia f...

Przedstawiono protokół syntezy i przygotowania nanocząstek składających się z elektroaktywnych polimerów.

Elektroaktywne nanocząstki polimerowe wykazujące właściwości fototermiczne

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Ogólnym celem tego protokołu jest przygotowanie przewodzących nanocząstek polimerowych, które wykazują właściwości fototermiczne, oraz ocena ich cytotoksyczności. Przewodzące nanocząstki polimerowe są idealnymi środkami do terapii fototermicznej, ponieważ pochłaniają światło w zakresie bliskiej podczerwieni i przekształcają je w ciepło w celu zabicia komórek rakowych. Główną zaletą polimerowych środków fototerapii jest to, że można je dostosować tak, aby dostroić ich właściwości absorpcyjne poprzez kompatybilność i zdolność do celowania w guz, aby umożliwić skuteczną nieinwazyjną miejscową terapię raka.Polimery, których używamy do terapii fototermicznej, mogą być również wykorzystywane do alternatywnych zastosowań energetycznych, czujników i elektrochromu. Osoby, które są nowe w tej metodzie, mogą mieć problemy, ponieważ reakcja jest wrażliwa na wilgoć. Niezbędne jest dobre zrozumienie technik syntezy bezpowietrznej.Wizualna demonstracja testów hodowli komórkowych ma kluczowe znaczenie, ponieważ techniki sterylne są trudne do opanowania. Wszystkie testy gry wielorolowej wymagają dokładności i spójności, aby osiągnąć prawidłowe wyniki. Do kolby z trzema szyjkami i okrągłym dnem przy

electroactive-polymer-nanoparticles-exhibiting-photothermal-properties

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Opracowaliśmy nowe, wielofunkcyjne nanopęcherzyki zwane porfisomami, które mają zależne od struktury samowygaszanie fluorescencji i unikalne właściwości fototermiczne, dzięki czemu działają jako silne środki terapii fototermicznej. Opracowaliśmy porfisomy za pomocą wytłaczania pod wysokim ciśnieniem i zbadaliśmy ich skuteczność terapii fototermicznej w modelu guza ksenoprzeszczepu.

Jednominutowa, sub-jednowatowa fototermiczna ablacja guza przy użyciu porfisomów, wewnętrznych wielofunkcyjnych nanopęcherzyków

Ten protokół opisuje, jak wykorzystać przejściowe ogrzewanie związane z optyczną absorpcją nanoprętów złota do stymulowania różnicowania i wewnątrzkomórkowej aktywności wapnia w komórkach neuronalnych. Wyniki te potencjalnie otwierają nowe zastosowania w protezach neuronalnych i podstawowych badaniach w neurobiologii.

Stymulacja optyczna komórek neuronalnych wspomagana złotem nanoprętami

Organiczne cząsteczki barwnika i nanocząstki nanocząsteczkowe pokryte kwasem oleinowym nie są rozpuszczalne w wodzie. Protokół ten opisuje metodę "plug and play", która umożliwia przenoszenie cząsteczek barwnika organicznego i przekształcanie cząstek w górę z ich początkowego rozpuszczalnika hydrofobowego do wody.

Metoda "plug and play" do tworzenia dyspergowalnych w wodzie nanozespołów zawierających amfifilowy polimer, barwniki organiczne i nanocząstki przekształcające się w górę

Ten protokół opisuje metodę wytwarzania przewodzących nanocząstek polimerowych zmieszanych z fulerenem. Nanocząstki te zostały zbadane pod kątem ich potencjalnego zastosowania jako fotouczulacze nowej generacji w terapii fotodynamicznej (PDT).

Terapia fotodynamiczna z mieszanymi fotouczulaczami z przewodzącego polimeru / fulerenu

Opisano metodę stymulacji aktywności elektrycznej kultur komórkowych in vitro za pomocą światła widzialnego, opartą na użyciu organicznych polimerów półprzewodnikowych.

Optyczna kontrola aktywności elektrycznej żywych komórek za pomocą sprzężonych polimerów

Opisujemy syntezę i właściwości wielofunkcyjnych nanocząstek Fe2O3-Au wytwarzanych metodą mokrej chemii i badamy ich właściwości fototermiczne za pomocą promieniowania laserowego. Kompozytowe nanocząstkiFe2O3-Au zachowują właściwości obu materiałów, tworząc wielofunkcyjną strukturę o doskonałych właściwościach magnetycznych i plazmonicznych.

Wielofunkcyjne hybrydowe nanocząstki Fe2O3-Au do wydajnego ogrzewania plazmonicznego

Ten manuskrypt opisuje przygotowanie magnetycznych i wrażliwych termicznie mikrożeli za pomocą emulsji wywołanej temperaturą bez reakcji chemicznej. Te wrażliwe mikrożele zsyntetyzowano przez zmieszanie nanocząstek poli(N-izopropyloakrylamidu) (PNIPAAm), polietyleniminy (PEI) i Fe3O 4-NH 2 w celu potencjalnego zastosowania w magnetycznym i termicznym uwalnianiu leków.

Magnetyczne i wrażliwe termicznie mikrożele na bazie poli(N-izopropyloakrylamidu) do kontrolowanego uwalniania wyzwalanego magnetycznie

Prezentowany tutaj jest protokół wytwarzania mikropęcherzyków z nanocząsteczkami tlenku żelaza (NSM) poprzez samoorganizację, synergię reakcji magnetycznej, akustycznej i optycznej w jednej nanoterapeutycznej platformie do hipertermii magnetycznej i fototermicznej terapii przeciwnowotworowej.

Mikropęcherzyki reagujące na magnesy, akustycznie i optycznie do hipertermii magnetycznej i potototermicznej skojarzonej terapii nowotworów

Przedstawiono protokół syntezy trwałych nanomateriałów luminescencyjnych (PLNP) i ich potencjalnych zastosowań w wyświetlaczach wielokrotnego zapisu i przetwarzaniu artystycznym wykorzystującym efekt poświaty pod wpływem promieniowania ultrafioletowego (365 nm).

Synteza trwałych nanocząstek luminescencyjnych do wyświetlaczy wielokrotnego zapisu i zastosowań oświetleniowych

Ten artykuł opisuje prostą technikę powlekania elektroprzędzonych nanowłókien PAN elektroaktywnymi polimerami za pomocą osadzania z fazy gazowej. Zbadano wpływ utleniacza FeCl₃ na osadzanie się powłok poli(3,4-etylenodioksytiofenowych) na PAN, aby zrozumieć i zoptymalizować wzrost polimeru, średnicę włókien i ogólną wytrzymałość mechaniczną mat z nanowłókien.

Osadzanie w fazie gazowej elektroaktywnego poli(3,4-etylenodioksytiofenu) na elektroprzędzonych nanowłóknach polimerowych

Ten artykuł przedstawia protokół przygotowania fantomów tkanki nowotworowej, które replikują właściwości optyczne dla plazmonicznej terapii fototermicznej. Szczegółowo opisano w nim przygotowanie fantomowe, oceny fototermiczne i walidację opracowanego modelu numerycznego opartego na pomiarach temperatury fototermicznej w celu oceny parametrów terapeutycznych, oferując etyczną, opłacalną alternatywę dla badań in vivo do wstępnych testów.

Plazmoniczna terapia raka fototermicznego: Fantomy naśladujące tkankę nowotworową osadzone w nanocząstkach do wizualizacji fototermicznego rozkładu temperatury

Poznaj syntezę nanocząstek polimerowych o właściwościach fototermicznych do terapii przeciwnowotworowej. Ta metoda umożliwia badanie cytotoksyczności i potencjału w nienatywnej terapii nowotworów.

Elektroaktywne nanocząstki polimerowe wykazujące właściwości fototermiczne

Przeglądaj więcej filmów