Name: Synteza nanocząstek złota modyfikowanych aptamerem-PEI-g-PEG obciążonych doksorubicyną w celu celowanego dostarczania leków (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-23T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Poznaj metodę syntezy nanocząstek złota modyfikowanych aptamerem-PEI-g-PEG obciążonych doksorubicyną do celowanego leczenia nowotworów. Protokół minimalizuje toksyczność i zwiększa skuteczność terapeutyczną.

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

Te badania zostały sfinansowane przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (31700840); Kluczowy Projekt Badań Naukowych Prowincji Henan (18B430013, 18A150049). Badania te były wspierane przez Nanhu Scholars Program for Young Scholars of XYNU. Autorzy pragną podziękować studentowi studiów licencjackich Zebo Qu z Wyższej Szkoły Nauk Przyrodniczych w XYNU za jego pomocne prace. Autorzy pragną podziękować Centrum Analiz i Testów XYNU za korzystanie z ich sprzętu.

UWAGA: Upewnij się, że zapoznałeś się ze wszystkimi odpowiednimi kartami charakterystyki substancji niebezpiecznej (MSDS) przed użyciem wszystkich chemikaliów. Niektóre substancje chemiczne używane do przygotowania kopolimeru i nanocząstek są bardzo toksyczne. Nanocząstki również niosą ze sobą potencjalne zagrożenia. Upewnij się, że stosujesz wszystkie odpowiednie praktyki bezpieczeństwa i środki ochrony osobistej, w tym rękawice, fartuch laboratoryjny, kaptury, długie spodnie i buty z zakrytymi palcami.
1. Synteza podwójnie karboksylowego glikolu polietylenowego (CT-PEG)33
<ol>
	<li>Dodać 1,46 g (14,6 mmol) bezwodnika bursztynowego (SA) i 209 mg (1,71 mmol) 4-dimetyloaminopirydyny (DMAP) do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml.</li>
	<li>Dodać 15 ml bezwodnego tetrahydrofuranu (THF) do kolby użytej w kroku 1.1 i założyć szklany korek. Utrzymywać kolbę w temperaturze 0 °C przez 30 minut.</li>
	<li>Dodać 4,28 g (4,28 mmol) glikolu polietylenowego (PEG) i 1,8 ml (12,8 mmol) trietyloaminy (TEA) do nowej kolby.</li>
	<li>Dodać 15 ml bezwodnego THF do kolby użytej w kroku 1.3 i założyć szklany korek. Powoli przenieść roztwór do kolby użytej w kroku 1.2, używając strzykawki w atmosferze azotu.</li>
	<li>Mieszać roztwór w temperaturze 0 °C przez 2 godziny, a następnie kontynuować reakcję w temperaturze pokojowej (RT) przez noc.</li>
	<li>Za pomocą wyparki obrotowej (40 °C, 0,1 MPa) zagęścić roztwór reakcyjny i usunąć rozpuszczalnik THF.</li>
	<li>W temperaturze pokojowej rozpuścić roztwór reakcyjny z etapu 1.6 w 15 ml 1,325 g/ml dichlorometanu (DCM), a następnie dodać 15 ml zimnego eteru dietylowego (Et2O) w celu otrzymania produktu wytrącania (dikwasu glikolu polietylenowego). Usunąć rozpuszczalnik za pomocą bibuły filtracyjnej. 
	UWAGA: Krok wytrącania można powtórzyć 3x.</li>
	<li>Wysuszyć osady w próżni w temperaturze pokojowej przez 48 godzin.</li>
</ol>
2. Synteza kopolimeru PEI-g-PEG
<ol>
	<li>Dodać 305,47 mg CT-PEG z kroku 1.8 i 5 ml dimetylosulfotlenku (DMSO) do kolby i wymieszać w temperaturze pokojowej, aby upewnić się, że CT-PEG jest całkowicie rozpuszczony w DMSO.</li>
	<li>Rozpuścić 49,46 mg chlorowodorku 1-(3-dimetyloaminopropylo)-3-etylokarbodimidu (EDC) w 5 ml DMSO, następnie dodać roztwór do kolby użytej w kroku 2.1 i mieszać przez 30 minut w temperaturze pokojowej.</li>
	<li>Rozpuścić 29,69 mg N-hydroksysukcynimidu (NHS) w 5 ml DMSO i dodać roztwór do kolby użytej w kroku 2.1. Kontynuuj mieszanie w temperaturze pokojowej przez 3 godziny.</li>
	<li>Rozpuścić 28,6 μl polietylenoiminy (PEI) w 10 ml DMSO i dodawać roztwór kroplami do kolby użytej w kroku 2.1. Mieszaj przez co najmniej 3 dni.</li>
	<li>Przenieść przereagowany roztwór z kroku 2.4 do worka dializacyjnego (odcięcie 1 000 masy cząsteczkowej [MWCO]). Umieścić worek dializacyjny w 1-litrowej zlewce z 500 ml ultraczystej wody jako dializatu. Zmieniaj ultraczystą wodę co 12 godzin przez 3 dni.</li>
	<li>Przenieść roztwór z kroku 2.5 do innego worka dializacyjnego (10 000 MWCO). Umieścić worek dializacyjny w 1-litrowej zlewce z 500 ml ultraczystej wody jako dializatu. Zmieniaj ultraczystą wodę co 12 godzin przez 3 dni.</li>
	<li>Zatężyć roztwór z kroku 2.6 za pomocą wyparki obrotowej (40 °C, 0,1 MPa) i wysuszyć próbkę na zimno w celu uzyskania proszku PEI-g-PEG.</li>
</ol>
3. Synteza PEI-g-PEG@AuNPs
<ol>
	<li>Rozpuścić 5 mg przygotowanego PEI-g-PEG (krok 2.7) w 5 ml ultraczystej wody w nowej kolbie i zaopatrzyć w szklany korek.</li>
	<li>Dodać 100 ml 0,3 mM roztworu HAuCl4 do kolby i mieszać roztwór przez 3 godziny w temperaturze RT. 
	UWAGA: Kolor roztworu powinien natychmiast zmienić się z żółtego na pomarańczowy.</li>
	<li>Dodać 1 ml roztworu NaBH4 o stężeniu 1 mg/ml do kolby i mieszać roztwór przez 3 godziny w temperaturze RT. 
	UWAGA: Roztwór reakcyjny powinien natychmiast zmienić kolor na bordowy.</li>
	<li>Produkt reakcji należy dializować za pomocą worka dializacyjnego (1 000 MWCO) przez 3 dni, jak opisano w kroku 2.5, aby otrzymać roztwór PEI-g-PEG@AuNPs.</li>
</ol>
4. Synteza DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs
<ol>
	<li>Dodać 1 ml roztworu DOX o stężeniu 2,2 mg/ml i 20 ml roztworu PEI-g-PEG@AuNPs do nowej kolby i umieścić w szklanym korku.</li>
	<li>Rozpuścić 0,727 mg EDC w 1 ml ultraczystej wody i dodać roztwór EDC do kolby użytej w kroku 4.1.</li>
	<li>Rozpuść 0,437 mg NHS w 1 ml ultraczystej wody. Dodać roztwór NHS do kolby i mieszać w temperaturze pokojowej przez 1 godzinę.</li>
	<li>Produkt reakcji należy dializować za pomocą worka do dializy (1 000 MWCO) przez 3 dni, jak opisano w kroku 2.5, aby otrzymać roztwór DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs.</li>
</ol>
5. Synteza AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs
<ol>
	<li>Dodać 20 ml roztworu DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs i 4OD AS1411 (OD = gęstość optyczna; 1OD ≈ 33 μg) do nowej kolby.</li>
	<li>Rozpuścić 28,76 mg EDC w 1 ml ultraczystej wody i dodać roztwór EDC do kolby użytej w kroku 5.1.</li>
	<li>Rozpuść 17,27 mg NHS w 1 ml ultraczystej wody. Dodać roztwór NHS do kolby użytej w kroku 5.1 i mieszać reakcję przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej.</li>
	<li>Produkt reakcji należy dializować za pomocą worka do dializy (1 000 MWCO) przez 3 dni, jak opisano w kroku 2.5, aby uzyskać AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs.</li>
</ol>
6. Charakterystyka próbki
<ol>
	<li>Rozpuść odpowiednio polimer CT-PEG (krok 1.8) i kopolimer PEI-g-PEG (krok 2.7) w chloroform-d w probówkach magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR). Przeanalizuj próbki za pomocą spektrometru NMR 600 MHz wyposażonego w magnes nadprzewodzący 14,09 T i szerokopasmową sondę o wysokiej rozdzielczości gradientu Z 5,0 mm 600 MHz, aby potwierdzić strukturę chemiczną34.</li>
	<li>Zdyspergować AuNPs, DOX i AS1411 oraz przygotować PEI-g-PEG@AuNPs (krok 3.4), DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs (krok 4.4) i AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs (krok 5.4) w wodzie ultraczystej. Następnie przenieś do kuwet i zarejestruj widma w ultrafiolecie widzialnym (UV-vis) za pomocą spektrofotometru UV-vis.</li>
	<li>Przymocuj dwustronny klej (~2 mm x 2 mm) do folii aluminiowej i równomiernie zanurz roztwór próbki (PEI-g-PEG@AuNPs, DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs i AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs) na całej taśmie. Analizuj próbki za pomocą analizatora rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronów.</li>
	<li>Roztwory PEI-g-PEG@AuNPs, DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs i AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs należy zawiesić odpowiednio w wodzie ultraczystej. Następnie przenieś do kuwet i oceń rozkład wielkości za pomocą dynamicznego rozpraszania światła.</li>
	<li>Roztwory PEI-g-PEG@AuNPs, DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs i AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs należy zawiesić w wodzie ultraczystej (jedna kropla próbki na 5 ml wody ultraczystej na każdą próbkę). Sonikować przez 2 godziny. Zanurz miedzianą siatkę w roztworach próbek i wysusz pod lampą podczerwieni. Scharakteryzuj morfologię za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego.</li>
	<li>Wstrzyknąć 1 mg AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs do kasety dializacyjnej MWCO o mocy 20 kDa, a następnie umieścić w 80 ml buforowanej fosforanami soli fizjologicznej (PBS) z 5% albuminą surowicy bydlęcej (BSA). Mieszać w temperaturze 37 °C.</li>
	<li>W określonych punktach czasowych zbierz 100 μl podwielokrotności i zastąp świeżymi PBS. Użyj spektrofotometru UV-vis, aby zmierzyć intensywność fluorescencji DOX podwielokrotności.</li>
</ol>
7. Test CCK-8 nanocząstek AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs
<ol>
	<li>Hoduj komórki A549 w zmodyfikowanej pożywce Eagle's (DMEM) firmy Dulbecco uzupełnionej 10% płodową surowicą bydlęcą, 100 U/ml penicyliny i 100 μg/ml streptomycyny w wilgotnej atmosferze 95% powietrza i 5% CO2 w temperaturze 37 °C. Pożywkę hodowlaną należy wymieniać co 2 dni. Użyć komórek w pasażu 5 do testów proliferacji komórek i cytotoksyczności w celu ilościowej oceny cytotoksyczności przygotowanych nanocząstek AS1411-g-DOX-g-PEI-g-g PEG@AuNPs.</li>
	<li>Dodać 100 μl roztworu nanocząstek do każdej studzienki zawierającej 1 ml pożywki komórkowej. Po hodowli przez 24 godziny i 48 godzin usunąć pożywkę hodowlaną z płytek do hodowli komórkowych, a następnie natychmiast dodać 300 μl świeżej pożywki hodowlanej i 30 μl roztworów zestawu do liczenia komórek-8 (CCK-8) do każdej studzienki. Inkubować przez 4 godziny w inkubatorze CO2 w temperaturze 37 °C.</li>
	<li>Przenieść 200 μl roztworów reakcyjnych z kroku 7.2 do płytki 96-dołkowej. Odczytaj gęstość optyczną (OD) każdej studzienki przy 570 nm za pomocą czytnika mikropłytek.</li>
	<li>Obserwuj morfologię komórek po 24 i 48 godzinach pod mikroskopem.</li>
</ol>

<ol><li>Abad, J. M., Bravo, I., Pariente, F., Lorenzo, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-tasking+base+ligand%3A+a+new+concept+of+AuNPs+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Multi-tasking base ligand: a new concept of AuNPs synthesis.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 408 (9), 2329-2338 (2016).</li>
<li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+statistics%2C+2019%5BTitle%5D)+AND+%22CA-A+Cancer+Journal+for+Clinicians%22%5BJournal%5D)">Cancer statistics, 2019.</a> CA-A Cancer Journal for Clinicians. 69 (1), 7-34 (2019).</li>
<li>Jang, B., Kwon, H., Katila, P., Lee, S. J., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+delivery+of+biological+therapeutics+for+multimodal+and+synergistic+cancer+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Dual delivery of biological therapeutics for multimodal and synergistic cancer therapies.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 98, 113-133 (2016).</li>
<li>Gansler, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sixty+years+of+CA%3A+a+cancer+journal+for+clinicians%5BTitle%5D)+AND+%22CA-A+Cancer+Journal+for+Clinicians%22%5BJournal%5D)">Sixty years of CA: a cancer journal for clinicians.</a> CA-A Cancer Journal for Clinicians. 60 (6), 345-350 (2010).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Mechanism+for+Selective+Cytotoxicity+towards+Cancer+Cells+of+Diselenide-Containing+Paclitaxel+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Molecular Mechanism for Selective Cytotoxicity towards Cancer Cells of Diselenide-Containing Paclitaxel Nanoparticles.</a> International Journal of Biological Sciences. 15 (8), 1755-1770 (2019).</li>
<li>Zhao, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+ratiometric+loading+of+PTX+and+DOX+based+on+redox-sensitive+mixed+micelles+for+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Precise ratiometric loading of PTX and DOX based on redox-sensitive mixed micelles for cancer therapy.</a> Colloids Surfaces B: Biointerfaces. 155, 51-60 (2017).</li>
<li>Blum, R. H., Carter, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adriamycin.+A+new+anticancer+drug+with+significant+clinical+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Internal+Medicine%22%5BJournal%5D)">Adriamycin. A new anticancer drug with significant clinical activity.</a> Annals of Internal Medicine. 80 (2), 249-259 (1974).</li>
<li>de Lima, R. D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-level+laser+therapy+alleviates+the+deleterious+effect+of+doxorubicin+on+rat+adipose+tissue-derived+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Photochemistry+Photobiology+B%22%5BJournal%5D)">Low-level laser therapy alleviates the deleterious effect of doxorubicin on rat adipose tissue-derived mesenchymal stem cells.</a> Journal of Photochemistry Photobiology B. 196, 111512(2019).</li>
<li>Markowska, A., Kaysiewicz, J., Markowska, J., Huczynski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doxycycline%2C+salinomycin%2C+monensin+and+ivermectin+repositioned+as+cancer+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorganic+%26+Medicinal+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Doxycycline, salinomycin, monensin and ivermectin repositioned as cancer drugs.</a> Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 29 (13), 1549-1554 (2019).</li>
<li>Songbo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidative+stress+injury+in+doxorubicin-induced+cardiotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Letters%22%5BJournal%5D)">Oxidative stress injury in doxorubicin-induced cardiotoxicity.</a> Toxicology Letters. 307, 41-48 (2019).</li>
<li>Ewer, M. S., Ewer, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiotoxicity+of+anticancer+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Cardiotoxicity of anticancer treatments.</a> Nature Reviews Cardiology. 12 (9), 547-558 (2015).</li>
<li>Gabizon, A., Shmeeda, H., Barenholz, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacokinetics+of+pegylated+liposomal+Doxorubicin%3A+review+of+animal+and+human+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Pharmacokinetics%22%5BJournal%5D)">Pharmacokinetics of pegylated liposomal Doxorubicin: review of animal and human studies.</a> Clinical Pharmacokinetics. 42 (5), 419-436 (2003).</li>
<li>Xu, X., Ho, W., Zhang, X., Bertrand, N., Farokhzad, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+nanomedicine%3A+from+targeted+delivery+to+combination+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Molecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Cancer nanomedicine: from targeted delivery to combination therapy.</a> Trends in Molecular Medicine. 21 (4), 223-232 (2015).</li>
<li>Feng, S., Nie, L., Zou, P., Suo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+drug+and+polymer+molecular+weight+on+drug+release+from+PLGA-mPEG+microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Effects of drug and polymer molecular weight on drug release from PLGA-mPEG microspheres.</a> Journal of Applied Polymer Science. 132 (6), 41431(2015).</li>
<li>Chen, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+Temperature-sensitive+Hydrogel+with+VEGF+Loaded+Microspheres+for+Vascularization+and+Bone+Regeneration+of+Femoral+Head+Necrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Letters%22%5BJournal%5D)">Injectable Temperature-sensitive Hydrogel with VEGF Loaded Microspheres for Vascularization and Bone Regeneration of Femoral Head Necrosis.</a> Materials Letters. 229, 138-141 (2018).</li>
<li>Abadeer, N. S., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Progress+in+Cancer+Thermal+Therapy+Using+Gold+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Recent Progress in Cancer Thermal Therapy Using Gold Nanoparticles.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 120 (9), 4691-4716 (2016).</li>
<li>Riley, R. S., Day, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticle-mediated+photothermal+therapy%3A+applications+and+opportunities+for+multimodal+cancer+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22WIREs+Nanomedicine+and+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticle-mediated photothermal therapy: applications and opportunities for multimodal cancer treatment.</a> WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology. 9 (4), 1449(2017).</li>
<li>Fratoddi, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+Hydrophilic+Gold+Nanoparticles+as+Carrier+for+Anticancer+Copper%28I%29+Complexes%3A+Loading+and+Release+Studies+for+Biomedical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Highly Hydrophilic Gold Nanoparticles as Carrier for Anticancer Copper(I) Complexes: Loading and Release Studies for Biomedical Applications.</a> Nanomaterials (Basel). 9 (5), 772(2019).</li>
<li>Lee, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug-loaded+gold+plasmonic+nanoparticles+for+treatment+of+multidrug+resistance+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Drug-loaded gold plasmonic nanoparticles for treatment of multidrug resistance in cancer.</a> Biomaterials. 35 (7), 2272-2282 (2014).</li>
<li>Dreaden, E. C., Alkilany, A. M., Huang, X., Murphy, C. J., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+golden+age%3A+gold+nanoparticles+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">The golden age: gold nanoparticles for biomedicine.</a> Chemical Society Reviews. 41 (7), 2740-2779 (2012).</li>
<li>Wei, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anticancer+drug+nanomicelles+formed+by+self-assembling+amphiphilic+dendrimer+to+combat+cancer+drug+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Anticancer drug nanomicelles formed by self-assembling amphiphilic dendrimer to combat cancer drug resistance.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (10), 2978-2983 (2015).</li>
<li>Galluzzi, L., Buque, A., Kepp, O., Zitvogel, L., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunological+Effects+of+Conventional+Chemotherapy+and+Targeted+Anticancer+Agents%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Cell%22%5BJournal%5D)">Immunological Effects of Conventional Chemotherapy and Targeted Anticancer Agents.</a> Cancer Cell. 28 (6), 690-714 (2015).</li>
<li>Muddineti, O. S., Ghosh, B., Biswas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+trends+in+using+polymer+coated+gold+nanoparticles+for+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Current trends in using polymer coated gold nanoparticles for cancer therapy.</a> International Journal of Pharmaceutics. 484 (1-2), 252-267 (2015).</li>
<li>Hu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methyl+Orange+removal+by+a+novel+PEI-AuNPs-hemin+nanocomposite%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Sciences%22%5BJournal%5D)">Methyl Orange removal by a novel PEI-AuNPs-hemin nanocomposite.</a> Journal of Environmental Sciences. 53, 278-283 (2017).</li>
<li>Gu, F. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+nanoparticles+for+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Targeted nanoparticles for cancer therapy.</a> Nano Today. 2 (3), 14-21 (2007).</li>
<li>Srinivasarao, M., Galliford, C. V., Low, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+in+the+design+of+ligand-targeted+cancer+therapeutics+and+imaging+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Principles in the design of ligand-targeted cancer therapeutics and imaging agents.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 14 (3), 203-219 (2015).</li>
<li>Liu, Z., Shi, Y., Chen, Z., Duan, L., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+progress+towards+the+use+of+aptamers+in+targeted+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Science+Bulletin+%28Chinese+Version%29%22%5BJournal%5D)">Current progress towards the use of aptamers in targeted cancer therapy.</a> Chinese Science Bulletin (Chinese Version). 59 (14), 1267(2014).</li>
<li>Ghosh, P., Han, G., De, M., Kim, C. K., Rotello, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticles+in+delivery+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticles in delivery applications.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 60 (11), 1307-1315 (2008).</li>
<li>Vandghanooni, S., Eskandani, M., Barar, J., Omidi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antisense+LNA-loaded+nanoparticles+of+star-shaped+glucose-core+PCL-PEG+copolymer+for+enhanced+inhibition+of+oncomiR-214+and+nucleolin-mediated+therapy+of+cisplatin-resistant+ovarian+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Antisense LNA-loaded nanoparticles of star-shaped glucose-core PCL-PEG copolymer for enhanced inhibition of oncomiR-214 and nucleolin-mediated therapy of cisplatin-resistant ovarian cancer cells.</a> International Journal of Pharmaceutics. 573, 118729(2020).</li>
<li>Andghanooni, S., Eskandani, M., Barar, J., Omidi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AS1411+aptamer-decorated+cisplatin-loaded+poly%28lactic-co-glycolic+acid%29+nanoparticles+for+targeted+therapy+of+miR-21-inhibited+ovarian+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">AS1411 aptamer-decorated cisplatin-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles for targeted therapy of miR-21-inhibited ovarian cancer cells.</a> Nanomedicine. 13 (21), 2729-2758 (2018).</li>
<li>Palmieri, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+anti-nucleolin+recombinant+immunoagent+for+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Human anti-nucleolin recombinant immunoagent for cancer therapy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (30), 9418-9423 (2015).</li>
<li>Pichiorri, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+NCL+targeting+affects+breast+cancer+aggressiveness+through+miRNA+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Medicine%22%5BJournal%5D)">In vivo NCL targeting affects breast cancer aggressiveness through miRNA regulation.</a> Journal of Experimental Medicine. 210 (5), 951-968 (2013).</li>
<li>Hou, S., McCauley, L. K., Ma, P. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+erosion+properties+of+PEG-containing+polyanhydrides%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Bioscience%22%5BJournal%5D)">Synthesis and erosion properties of PEG-containing polyanhydrides.</a> Macromolecular Bioscience. 7 (5), 620-628 (2007).</li>
<li>Nie, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+Vaginal+Hydrogels+as+a+Multi-Drug+Carrier+for+Contraception%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Sciences%22%5BJournal%5D)">Injectable Vaginal Hydrogels as a Multi-Drug Carrier for Contraception.</a> Applied Sciences. 9 (8), 1638(2019).</li>
<li>Zou, P., Suo, J., Nie, L., Feng, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-responsive+biodegradable+star-shaped+block+copolymers+for+vaginal+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Temperature-responsive biodegradable star-shaped block copolymers for vaginal gels.</a> Journal of Materials Chemistry. 22 (13), 6316-6326 (2012).</li>
<li>Etrych, T., Šubr, V., Laga, R., Říhová, B., Ulbrich, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+conjugates+of+doxorubicin+bound+through+an+amide+and+hydrazone+bond%3A+Impact+of+the+carrier+structure+onto+synergistic+action+in+the+treatment+of+solid+tumours%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Polymer conjugates of doxorubicin bound through an amide and hydrazone bond: Impact of the carrier structure onto synergistic action in the treatment of solid tumours.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 58, 1-12 (2014).</li>
<li>Safari, F., Tamaddon, A. M., Zarghami, N., Abolmali, S., Akbarzadeh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyelectrolyte+complexes+of+hTERT+siRNA+and+polyethyleneimine%3A+Effect+of+degree+of+PEG+grafting+on+biological+and+cellular+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Cells%2C+Nanomedicine%2C+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Polyelectrolyte complexes of hTERT siRNA and polyethyleneimine: Effect of degree of PEG grafting on biological and cellular activity.</a> Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology. 44 (6), 1561-1568 (2016).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Widmo 1H NMR (ryc. 2) potwierdza udaną syntezę kopolimeru CT-PEG i kopolimeru PEI-g-PEG. Masy cząsteczkowe PEG i PEI wynosiły odpowiednio 1000 i 1200. Dodatkowo wykorzystano system katalityczny EDC/NHS do syntezy kopolimeru PEI-g-PEG w reakcjach amidowych. Należy zauważyć, że jeśli masy cząsteczkowe PEG i PEI zmieniły się w celu syntezy kopolimeru PEI-g-PEG, należy ponownie ocenić czas reakcji i układ katalityczny. Ponadto warunki reakcji powlekania kopolimerem PEI-g-PEG na AuNP w...

Będąc głównym problemem zdrowia publicznego na całym świecie, rak jest powszechnie charakteryzowany jako mający niski wskaźnik wyleczeń, wysoki wskaźnik nawrotów i wysoki wskaźnik śmiertelności1,2. Obecne konwencjonalne metody przeciwnowotworowe obejmują chirurgię, chemioterapię i radioterapię3, wśród których chemioterapia jest podstawowym sposobem leczenia pacjentów z rakiem w klinice4. Klinicznie stosowane leki przeciwnowotworowe obejmują głównie paklitaksel (PTX)5 i doksorubicynę (DOX)6,7. DOX, lek przeciwnowotworowy, jest szeroko stosowany w chemioterapii klinicznej, ze względu na zalety cytotoksyczności nowotworów i hamowanie proliferacji komórek rakowych8,9. Jednak DOX powoduje kardiotoksyczność10,11, a krótki okres półtrwania DOX ogranicza jego zastosowanie w clinic12. W związku z tym potrzebne są degradowalne nośniki leków, aby załadować DOX i następnie uwolnić go w kontrolowany sposób do docelowego obszaru.
Nanocząsteczki były szeroko stosowane w systemach dostarczania leków i mają kilka zalet w leczeniu raka (np. znaczny stosunek powierzchni do objętości, mały rozmiar, zdolność do kapsułkowania różnych leków, przestrajalna chemia powierzchni, itp.)13,14,15. W szczególności nanocząstki złota (AuNPs) są szeroko stosowane w zastosowaniach biologicznych i biomedycznych, takich jak fototermiczna terapia nowotworów16,17. Unikalne właściwości AuNPs, takie jak łatwa synteza i ogólna funkcjonalizacja powierzchni, mają doskonałe perspektywy w klinicznej dziedzinie terapii nowotworów18. W wielu badaniach AuNP były również wykorzystywane do identyfikacji strategii dostarczania leków, diagnozowania nowotworów i pokonywania oporności19,20.
Pomimo tego, AuNPs muszą być dodatkowo dostosowane do przezwyciężania oporności na leki poprzez wysokie miejscowe uwalnianie w zmianach nowotworowych poprzez zwiększoną penetrację i retencję (EPR), takie jak właściwości celowania i dostępności. Funkcjonalizowane polimerami AuNP wykazały unikalne zalety, takie jak lepsza rozpuszczalność w wodzie hydrofobowych leków przeciwnowotworowych i wydłużony czas krążenia21,22. Do powłok AuNP zastosowano różne biokompatybilne polimery, takie jak glikol polietylenowy (PEG), polietylenoimina (PEI), kwas hialuronowy, heparyna i guma ksantanowa. Wtedy stabilność, jak również ładowność, AuNPs są dobrze poprawione23. W szczególności PEI jest silnie rozgałęzionym polimerem, który składa się z wielu powtarzających się jednostek amin pierwszorzędowych, drugorzędowych i trzeciorzędowych24. PEI ma doskonałą rozpuszczalność, niską lepkość i wysoki stopień funkcjonalności, co nadaje się do powlekania na AuNPs.
Z drugiej strony, leki przeciwnowotworowe muszą być dostarczane bezpośrednio do komórek rakowych z lepszą efektywnością ładowania i o niższej toksyczności w leczeniu pierwotnych i zaawansowanych nowotworów przerzutowych25. Ukierunkowane ligandy mają ogromny potencjał dla systemów dostarczania leków przeciwnowotworowych26. Jego selektywność w wiązaniu cząsteczki docelowej nadaje swoistość ukierunkowaną na lek przeciwnowotworowy i zwiększa wzbogacenie leku w chorych tkankach27. Więcej ligandów obejmuje przeciwciała, polipeptydy i małe cząsteczki. W porównaniu z innymi ligandami, aptamery kwasów nukleinowych mogą być syntetyzowane in vitro i są łatwe do modyfikacji. AS1411 jest niemodyfikowanym oligonukleotydem fosfodiesterowym o stężeniu 26 pz, który tworzy stabilną dimeryczną strukturę G-tetrameru, która specyficznie wiąże się z nadekspresją docelowego receptora białka jądrowego na komórkach nowotworowych28,29,30. AS1411 hamuje proliferację wielu komórek nowotworowych, ale nie wpływa na wzrost zdrowych komórek31,32. W rezultacie, AS1411 został wykorzystany do wytworzenia idealnego, ukierunkowanego systemu dostarczania leków.
W tym badaniu, kopolimer PEI-g-PEG jest syntetyzowany w reakcji amidowej, a następnie wytwarzane są nanocząstki złota pokryte kopolimerem PEI-g-PEG (PEI-g-PEG@AuNPs). Dodatkowo, DOX i AS1411 są sekwencyjnie połączone z przygotowanym PEI-g-PEG@AuNPs, jak pokazano na Rysunek 1. Ten szczegółowy protokół ma na celu pomóc naukowcom uniknąć wielu typowych pułapek związanych z produkcją nowego PEI-g-PEG@AuNPs załadowanego DOX i AS1411.

<table><tbody><tr><td>4-dimetyloaminopirydyna</td><td>Macklin</td><td>D807273</td><td></td></tr><tr>komórka <td></td><td>A549</td><td>ATCC CCL-185TM</td><td></td></tr><tr><td>AS1411</td><td>BBI Life Sciences Corporation</td><td></td><td>5'-d (TTTGGTGGTGGTGGGTGTGGTGGTGGGG) FL-AS1411 (znakowany fluoroforem AS1411)</td></tr> <tr><td>Bezwodny tetrahydrofuran (THF)</td> <td>SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zestaw do liczenia komórek-8 ( CCK-8)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>96992-500TESTS-F</td><td></td></tr><tr><td>Dichlorometan</td><td>Tradycyjna medycyna chińska</td><td>80047318</td><td></td></tr><tr><td>Eter dietylowy (Et2O)</td><td>SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dimetylosulfotlenek</td><td>Macklin</td><td>D806645</td> Zmodyfikowane podłoże Eagle's firmy Dulbecco <td></td></tr><tr><td>(DMEM)</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek doksorubicyny</td><td>Rhawn</td><td>R017518</td><td></td></tr><tr><td>Absolutny eter</td><td>Tradycyjna medycyna chińska</td><td>80059618</td><td></td></tr><tr><td>Pole Emisyjny transmisyjny mikroskop elektronowy</td><td>FEI Firma FEI</td><td>Tecnai G2 F 20</td><td></td></tr><tr><td>Trójwodny chlorek złota(III)</td><td>Rhawn</td><td>R016035</td><td></td></tr><tr><td>Laserowy instrument wielkości cząstek</td><td>Malvern Instruments Ltd</td><td>ZetasizerNanoZS/ Masterszer3000E</td><td></td></tr><tr><td>Czytnik mikropłytek</td><td>Urządzenia molekularne</td><td>SpectraMax 190</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek N-(3-dimetyloaminopropylo)-N'-etylokarbodimidu</td><td>Macklin</td><td>N808856</td><td></td></tr><tr><td>N-hydroksysukcynimid</td><td>Macklin</td><td>H6231</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie NMR</td><td>Delta 5.2.1</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr magnetycznego rezonansu jądrowego</td><td>JEOL</td><td>JNM-ECZ600R/S3</td><td></td></tr><tr><td>Pochodzenie 8.5</td><td>OriginLab</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Penicylina</td><td>Sigma Aldrich</td><td>V900929-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna buforowana fosforanami</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P4417-100TAB</td><td></td></tr><tr><td>Poli(glikol etylenowy)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>81188</td><td>BioUltra, średnia Mn ~ 1000</td></tr><tr><td>Roztwór poli(etyleniminy)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>482595</td><td>średnia Mn ~ 1200, 50% wag. w H2O</td></tr><tr><td>Borowodorek sodu, proszek</td><td>Acros</td><td>C18930</td><td></td></tr><tr><td>Streptomycyna</td><td>Sigma Aldrich</td><td>85886-10ML</td><td></td></tr><tr><td>Bezwodnik bursztynowy</td><td>Tradycyjna medycyna chińska</td><td>30171826</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>Tradycyjna medycyna chińska</td><td>40058161</td><td></td></tr><tr><td>Trietyloamina</td><td>Tradycyjna medycyna chińska</td><td>80134318</td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr UV/VIS/NIR</td><td>Lambda950</td><td>Lambda950</td><td></td></tr><tr><td>Rentgenowski spektrometr fotoelektronów</td><td>Thermo&ensp; Rybacy&ensp; Naukowy</td><td>K-ALPHA 0,5 EV</td><td></td></tr></tbody></table>

synteza nanocząstek złota modyfikowanych aptamerem-pei-g-peg obciążonych doksorubicyną w celu celowanego dostarczania leków

Synthesis of Aptamer-PEI-g-PEG Modified Gold Nanoparticles Loaded with Doxorubicin for Targeted Drug Delivery

Ze względu na oporność na leki i toksyczność w zdrowych komórkach, stosowanie doksorubicyny (DOX) zostało ograniczone w klinicznej terapii raka. Protokół ten opisuje projektowanie poli(etylenimy) szczepionych kopolimerem glikolu polietylenowego (PEI-g-PEG) funkcjonalizowanych kopolimerem złota (AuNPs) z załadowanym aptamerem (AS1411) i DOX poprzez reakcje amidowe. AS1411 jest specyficznie związany z docelowymi receptorami nukleoliny na komórkach rakowych, dzięki czemu DOX celuje w komórki rakowe zamiast w zdrowe komórki. Najpierw PEG jest karboksylowany, a następnie szczepiony do rozgałęzionego PEI w celu uzyskania kopolimeru PEI-g-PEG, co potwierdza analiza 1H NMR. Następnie syntetyzowane są nanocząstki złota pokryte kopolimerem PEI-g-PEG (PEI-g-PEG@AuNPs), a DOX i AS1411 są stopniowo kowalencyjnie wiązane z AuNP w reakcjach amidowych. Średnica przygotowanego AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs wynosi ~39,9 nm, przy potencjale zeta -29,3 mV, co wskazuje, że nanocząstki są stabilne w wodzie i pożywce komórkowej. Testy cytotoksyczności komórkowej pokazują, że nowo zaprojektowane AuNP załadowane DOX są w stanie zabijać komórki rakowe (A549). Synteza ta demonstruje delikatne ułożenie kopolimerów PEI-g-PEG, aptamerów i DOX na AuNPs, które uzyskuje się w sekwencyjnych reakcjach amidowych. Takie funkcjonalizowane aptamerem PEI-g-PEG AuNP stanowią obiecującą platformę do celowanego dostarczania leków w terapii nowotworów.

1Do potwierdzenia pomyślnej syntezy polimeru CT-PEG oraz kopolimerów PEI-g-PEG wykorzystano spektroskopię H NMR (Rysunek 2). Rysunek 2a pokazuje, że sygnał protonu metylenowego przy δ = 3.61 ppm oraz sygnał protonu karboksylowego przy δ = 2.57 ppm potwierdzają pomyślną syntezę polimerów CT-PEG. Rysunek 2b wykazuje, że sygnał protonu metylenowego PEG przy δ = 2.6 ppm oraz sygnał protonu PEI przy ...

W tym protokole, nanocząstki złota modyfikowane doksorubicyną AS1411-g-PEI-g-PEG są syntetyzowane w trzyetapowych reakcjach amidowych. Następnie doksorubicyna jest ładowana i dostarczana do docelowych komórek rakowych w celu terapii przeciwnowotworowej.

Synteza nanocząstek złota modyfikowanych aptamerem-PEI-g-PEG obciążonych doksorubicyną w celu celowanego dostarczania leków

Due to drug resistance and toxicity in healthy cells, use of doxorubicin (DOX) has been limited in clinical cancer therapy. This protocol describes the ...

Ze względu na lekooporność i toksyczność, stosowanie doksorubicyny jest ograniczone w klinice. Protokół ten zapewnia degradowalny nośnik do utrzymania uwalniania tego środka terapeutycznego. Zaletą tej metody jest to, że zsyntetyzowany nośnik może być wykorzystany do dostarczenia leku bezpośrednio do komórek nowotworowych, indukując śmierć komórki tylko w komórkach nowotworowych.Do syntezy CT-PEG najpierw dodaj 1,46 grama bezwodnika bursztynowego i 209 miligramów 4-dimetyloaminopirydyny do 100-mililitrowej kolby okrągłodennej. Następnie dodać 15 mililitrów bezwodnego tetrahydrofuranu do kolby i włożyć szklany korek do kolby, przed inkubacją reakcji przez 30 minut w temperaturze zero stopni Celsjusza. Podczas inkubacji dodać 4,208 grama PEG, 1,8 mililitra trietyloaminy i 15 mililitrów bezwodnego tetrahydrofuranu do nowej kolby i zamknąć kolbę szklanym korkiem.Pod koniec inkubacji użyć strzykawki w atmosferze azotu, aby powoli przenieść drugi roztwór do pierwszej kolby. Mieszaj nowy roztwór przez dwie godziny w temperaturze zero stopni Celsjusza, a następnie kontynuuj reakcję w temperaturze pokojowej przez noc. Następnego ranka użyj wyparki obrotowej o temperaturze 40 stopni Celsjusza i 0,1 megapaskali do zagęszczenia roztworu reakcyjnego i usunięcia rozpuszczalnika tetrahydrofuranu.Po godzinie rozpuścić roztwór reakcyjny w 15 mililitrach 1,325 grama na mililitr dichlorometanu w temperaturze pokojowej, a następnie dodać 15 mililitrów zimnego eteru dietylowego w celu uzyskania produktu wytrącania dwukwasu PEG. Następnie usunąć rozpuszczalnik przez bibułę filtracyjną i wysuszyć osad w próżni przez 48 godzin w temperaturze pokojowej. Do syntezy kopolimeru PEI-g-PEG dodać 305,47 miligramów osadu CT-PEG i pięć mililitrów DMSO do nowej kolby i mieszać reakcję w temperaturze pokojowej, aż do całkowitego rozpuszczenia CT-PEG.Następnie rozpuść 49,46 miligrama EDC w pięciu mililitrach DMSO i dodaj roztwór do kolby. Mieszać reakcję przez 30 minut w temperaturze pokojowej, przed rozpuszczeniem 29,69 miligramów N-hydroksysukcynimidu i pięcioma mililitrami DMSO i dodaniem otrzymanego roztworu do kolby. Kontynuuj mieszanie reakcji przez trzy godziny w temperaturze pokojowej.Pod koniec inkubacji rozpuścić 28,6 mikrolitrów PEI w 10 mililitrach DMSO i dodać roztwór kroplami do kolby. Mieszaj reakcję w temperaturze pokojowej przez co najmniej trzy dni. Pod koniec inkubacji przenieść przereagowany roztwór do worka dializacyjnego z odcięciem 1000 mas cząsteczkowych i umieścić worek w jednolitrowej zlewce zawierającej 500 mililitrów ultraczystej wody jako dializatu.Pod koniec dializy przenieś roztwór do worka dializacyjnego z odcięciem 10 000 mas cząsteczkowych i umieść worek w jednolitrowej zlewce z 500 mililitrami ultraczystej wody jako dializatu. Pod koniec drugiej dializy należy użyć wyparki obrotowej o temperaturze 40 stopni Celsjusza i 0,1 megapaskali w celu zagęszczenia roztworu i wysuszenia próbki w celu uzyskania proszku PEI-g-PEG. W celu pokrycia nanocząstek złota produktem PEI-g-PEG należy rozpuścić pięć miligramów przygotowanego PEI-g-PEG w pięciu mililitrach ultra czystej wody w nowej kolbie i wyposażyć kolbę w szklany korek.Dodać 100 mililitrów 0,3 milimolowego roztworu chlorku aury do kolby i mieszać roztwór przez trzy godziny w temperaturze pokojowej. Kolory powinny natychmiast zmienić się z jasnożółtego na ciemnożółty. Pod koniec inkubacji dodać do kolby jeden mililitr lub jeden miligram na mililitr roztworu borowodorku sodu.Kolor powinien natychmiast zmienić się z ciemnożółtego na złotożółty i mieszać roztwór przez dodatkowe trzy godziny w temperaturze pokojowej. Następnie dializuj produkt reakcji za pomocą worka dializacyjnego o masie cząsteczkowej 1000 mas cząsteczkowych przez trzy dni, jak wykazano, aby uzyskać roztwór nanocząstek złota pokryty PEI-g-PEG. Do szczepienia doksorubicyny do nanocząstek złota pokrytych PEI-g-PEG.Dodać jeden mililitr 2,2 miligrama na mililitr roztworu doksorubicyny i 20 mililitrów roztworu nanocząstek złota pokrytego PEI-g-PEG do nowej kolby i założyć kolbę ze szklanym korkiem. Następnie rozpuść 0,727 miligrama EDC w jednym mililitrze ultra czystej wody i dodaj roztwór EDC do kolby. Rozpuścić 0,437 miligrama N-hydroksysukcynimidu w jednym mililitrze ultra czystej wody i dodać roztwór N-hydroksysukcynimidu do kolby na jedną godzinę inkubacji z mieszaniem w temperaturze pokojowej.Pod koniec inkubacji należy dializować produkt reakcji w worku dializacyjnym o masie cząsteczkowej 1000 mas cząsteczkowych przez trzy dni, jak wykazano, w celu uzyskania roztworu nanocząstek złota pokrytego doksorubicyną g-PEI-g-PEG. Do szczepienia aptameru AS1411 na DOX-g-PEI-g-PEG. Dodać 20 mililitrów roztworu nanocząstek złota pokrytego doksorubicyną DOX-g-PEI-g-PEG do stężenia AS1411 o gęstości optycznej około czterech.Rozpuść 28,76 miligrama EDC w jednym mililitrze ultra czystej wody i dodaj roztwór EDC do kolby. Rozpuścić 17,27 miligrama N-hydroksysukcynimidu w jednym mililitrze ultra czystej wody i dodać roztwór N-hydroksysukcynimidu do kolby na jednogodzinną inkubację z mieszaniem w temperaturze pokojowej. Następnie dializuj produkt reakcji w worku dializacyjnym o masie cząsteczkowej 1000 mas cząsteczkowych przez trzy dni, jak wykazano, aby uzyskać nanocząstki złota pokryte AS1411-g-doksorubicyną-g-PEI-g-PEG.Spektroskopia protonowa NMR może być wykorzystana do potwierdzenia udanej syntezy polimeru CT-PEG i kopolimerów PIE-g-PEG. Spektroskopię ultrafioletową można przeprowadzić w celu określenia pomyślnej funkcjonalizacji i stopniowego ładowania przygotowanego kopolimeru na nanocząstki złota. Rentgenowska spektroskopia fotoelektronów może być wykorzystana do badania wiązania chemicznego kopolimeru na nanocząstkach złota.Dynamiczne rozpraszanie światła można przeprowadzić w celu określenia rozkładu wielkości przygotowanych nanocząstek. W tej analizie transmisyjna mikroskopia elektronowa ujawniła nieskupione nanocząstki o jednolitej morfologii. Analiza żywotności komórek wykazała spadek liczby komórek A549 w czasie i w odpowiedzi na rosnące stężenia nanocząstek.W porównaniu z grupą wolnej doksorubicyny, liczba komórek wzrosła, co wskazuje na zmniejszoną toksyczność. Co więcej, analiza profilu uwalniania doksorubicyny ujawnia, że przedłużone uwalnianie doksorubicyny z funkcjonalizowanych nanocząstek spowodowało spadek liczby komórek A549. Przygotowanie kopolimeru PEI-g-PEG i etapy szczepienia AS1411 są ważne dla powodzenia realizacji procedury.Ten sam nośnik leku można osiągnąć, szczepiąc AS1411 przed przeszczepieniem leków, ale wydajność ładowania leku zostanie zmniejszona.

synthesis-aptamer-pei-g-peg-modified-gold-nanoparticles-loaded-with

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Opracowano system inżynieryjnych nanonośników na bazie żelatyny typu B (GENS) do systemowego dostarczania genów i transfekcji w leczeniu raka trzustki. Dzięki modyfikacji powierzchni nanocząstek specyficznym peptydem do receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR), nanonośniki te mogą celować w receptor EGFR i uwalniać plazmid w środowisku redukującym, takim jak wysokie wewnątrzkomórkowe stężenia glutationu.

Terapeutyczna dostawa genów i transfekcja w ludzkich komórkach raka trzustki z wykorzystaniem nanocząstek żelatynowych celowanych w receptor epidermalnego czynnika wzrostu

Ten artykuł szczegółowo opisuje procedury analizy obrazowania optycznego nanocząsteczki HerDox, ukierunkowanej na nowotwór.  W szczególności opisano tutaj szczegółowe zastosowanie wielomodowego urządzenia do obrazowania do wykrywania celowania w guz i oceny penetracji guza.

Analiza celowanych nanocząstek białek wirusowych dostarczanych do guzów HER2+

Przedstawiono przykład nanoleku opartego na kwasie polimalowym w kierunku racjonalnego projektowania medycyny spersonalizowanej, która ma zastosowanie w leczeniu raka. Opisuje syntezę nanoleku do leczenia Her2-dodatniego ludzkiego raka piersi u nagiej myszy.

Nanobiopolimery na bazie kwasu polimalowego do celowania w wiele markerów nowotworowych: szansa dla medycyny spersonalizowanej?

Tutaj opisujemy protokół syntezy magneto-plazmonicznych nanocząstek o silnym momencie magnetycznym i silnej absorbancji bliskiej podczerwieni (NIR). Protokół obejmuje również koniugację przeciwciał z nanocząstkami za pomocą ugrupowania Fc do różnych zastosowań biomedycznych, które wymagają specyficznego celowania molekularnego.

Synteza immunoukierunkowanych magnetoplazmonicznych nanoklastrów

Pokazujemy przygotowanie i zajmujemy się wykonalnością nośników komórkowych zawierających złote nanopręty do fotoakustycznego obrazowania raka.

Przygotowanie i analiza fotoakustyczna nośników komórkowych zawierających nanopręty złota

Opisano protokół przygotowania i charakterystyki lipofilowych miceli 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosphoethanolamine-N-[amino(glikol polietylenowy)-2000] (DSPE-PEG).

Przygotowanie i charakterystyka lipofilowych miceli prolekowych doksorubicyny

Nanonośnik ciekłokrystalicznej nanocząstki (LCNP) jest wykorzystywany jako narzędzie do kontrolowanego dostarczania hydrofobowego ładunku do błony komórkowej żywych komórek.

Celowane dostarczanie przez błonę plazmatyczną hydrofobowego ładunku zamkniętego w nośniku nanocząstek ciekłokrystalicznych

Ten protokół opisuje efektywny i wygodny proces analityczny pobierania próbek i jednoczesnego oznaczania wielu leków, doksorubicyny (DOX), mitomycyny C (MMC) i kardiotoksycznego metabolitu DOX, doksorubicyny (DOXol), w próbkach biologicznych z przedklinicznego modelu guza piersi traktowanego preparatami nanocząsteczkowymi synergicznego połączenia leków.

Ekstrakcja próbki i jednoczesna chromatograficzna ocena ilościowa doksorubicyny i mitomycyny C po dostarczeniu kombinacji leków w nanocząstkach myszom z nowotworem

Opisujemy metodę syntezy biokompatybilnych nanocząsteczek złota 10 nm, funkcjonalizowanych przez powlekanie powierzchni glikolu polietylenowego. Cząstki te mogą być wykorzystywane in vitro i in vivo do dostarczania środków terapeutycznych do nanoskalowych przestrzeni komórkowych i zewnątrzkomórkowych, które są trudno dostępne przy konwencjonalnych rozmiarach nanocząstek.

Synteza funkcjonalizowanych cząstek złota pokrytych polimerem 10 nm do celowania w śródbłonek i dostarczania leków

Wcześniej używaliśmy hybrydy peptydowej z nanocząsteczkami złota, aby dożylnie dostarczyć syntetyczny peptyd, inhibitor kinazy białkowej C-delta, który zmniejszył ostre uszkodzenie płuc wywołane niedokrwieniem i reperfuzją. Tutaj pokazujemy szczegółowy protokół formuły leku. Inne peptydy wewnątrzkomórkowe mogą być formułowane w podobny sposób.

Preparat peptydowy inhibitora kinazy białkowej C-delta wykorzystujący nanocząstki złota

Poznaj metodę syntezy nanocząstek złota modyfikowanych aptamerem-PEI-g-PEG obciążonych doksorubicyną do celowanego leczenia nowotworów. Protokół minimalizuje toksyczność i zwiększa skuteczność terapeutyczną.

Synteza nanocząstek złota modyfikowanych aptamerem-PEI-g-PEG obciążonych doksorubicyną w celu celowanego dostarczania leków

Przeglądaj więcej filmów