8 de janeiro de 2016
Um protocolo é apresentado para a síntese e preparação de nanopartículas constituídas por polímeros eletroativos.
O objetivo geral deste protocolo é preparar nanopartículas poliméricas condutoras que exibam propriedades fototérmicas e avaliar sua citotoxicidade. As nanopartículas de polímero condutor são agentes ideais para terapia fototérmica porque absorvem a luz na faixa do infravermelho próximo e a convertem em calor para matar as células cancerígenas. A principal vantagem dos agentes de fototerapia polimérica é que eles podem ser adaptados para ajustar suas propriedades de absorção por uma capacidade de compatibilidade e direcionamento do tumor para permitir uma terapia eficaz e não invasiva do câncer localizado.
Os polímeros que estamos usando para terapia fototérmica também podem ser usados para aplicações de energia alternativa, sensores e eletrocrômicos. Indivíduos novos neste método podem ter dificuldades porque a reação é sensível à umidade. Uma boa compreensão das técnicas de síntese sem ar é essencial.
A demonstração visual de ensaios de cultura de células é fundamental, pois as técnicas estéreis são difíceis de dominar. Todos os ensaios multifuncionais requerem precisão e consistência para alcançar resultados adequados. Em um balão de fundo redondo de três gargalos, prenda um septo, um condensador equipado com um adaptador de controle de entrada e um adaptador de controle de saída de gás.
Conecte o adaptador de saída de gás a um borbulhador. Em seguida, conecte o adaptador de entrada a uma linha Shlenk de argônio com tubo de PVC de parede grossa. Iniciar o fluxo de argônio para o balão de reação e deixar o gás fluir por vários minutos.
Depois de ligar o aspirador, use um bico de Bunsen para secar a reação e, em seguida, purgue o aparelho com argônio. Repita isso mais duas vezes para obter um ambiente sem ar. Use uma seringa para adicionar um vírgula zero sete gramas de EDOT ao aparelho através do septo.
Adicione 20 mililitros de tetrahidrofurano ao frasco e mexa. Preparar um banho de acetona com gelo seco num balão Dewar de forma baixa e arrefecer o balão EDOT durante 15 minutos a 78 graus Celsius negativos. Em seguida, caia a 11 milimoles de n-butillítio em hexanos, mantendo uma temperatura de menos 78 graus Celsius.
Após a adição completa, mexa por mais uma hora. Deve-se ter extremo cuidado ao manusear reagentes de organolítio. Essas soluções são excepcionalmente perigosas e só devem ser manuseadas por alguém que tenha sido extensivamente treinado em seu uso.
Remova o banho de acetona com gelo seco. E, imediatamente, comece uma adição gota a gota de 14 vírgula 13 mililitros de uma solução de cloreto de zinco molar, mexendo por uma hora em temperatura ambiente. Em seguida, adicione quatro milimoles de um quatro dialcoxi, dois cinco dibromobenzeno e 80 micromoles de paládio tetraquis, trifenilfosfina, à reação.
Comece a refluir a reação a 75 graus Celsius com um banho de óleo. Todos os dias, use uma seringa para coletar uma pequena amostra da mistura de reação. Precipite a amostra em dois mililitros de ácido clorídrico molar e use dois mililitros de diclorometano para extrair o material.
Localize o extrato em uma cromatografia de camada fina de sílica, ou placa TLC, ao lado de soluções pré-fabricadas de EDOT purificado e o correspondente quatro dialcoxi dois cinco dibromobenzeno. Use uma solução 60 a 40 de acetato de etila e hexanos para desenvolver a placa em uma câmara de vidro. Quando a reação estiver completa, em três a cinco dias, resfrie a reação à temperatura ambiente.
Adicione 10 mililitros de um ácido clorídrico molar seguido de 20 mililitros de diclorometano para extinguir a reação. Transferir a reacção para uma ampola de separação e isolar a camada orgânica. Lave os orgânicos com água deionizada até que as lavagens com água não sejam mais ácidas.
Em seguida, seque os orgânicos em mais de 15 gramas de sulfato de magnésio. Depois de filtrar o sólido, remova o solvente usando um evaporador rotativo para produzir um sólido amarelo laranja. Em um copo vil, prepare um mililitro de dois por cento de peso em volume PSS-co-MA em água e adicione uma pequena barra de agitação.
Prepare uma solução de monômero de 16 miligramas por mililitro em clorofórmio e transfira 100 microlitros para um tubo microcentrifugado. Dissolva 30 miligramas de ácido dodecilbenzeno sulfônico no tubo da microcentrífuga e, em seguida, use um misturador de vórtice automático por 30 a 60 minutos para homogeneizar a solução. Em seguida, adicione a fase orgânica homogeneizada em alíquota de 10 microlitros à solução de PSS-co-MA de dois por cento a cada 60 segundos.
Após a adição completa, dilua a solução com dois mililitros de água e remova a barra de agitação. Coloque a emulsão em um banho de gelo e, em seguida, use uma sonda para sonicar a emlusão com dois intervalos de 10 segundos a uma amplitude de 30 por cento. Remova o frasco do banho de gelo e recoloque a barra de agitação para continuar misturando a emulsão.
Em seguida, adicione três vírgula oito microlitros de uma solução aquosa de cem miligramas por mililitro de cloreto de ferro à emulsão de monômero e mexa por uma hora para produzir nanopartículas de polímero estabilizadas com PSS-co-MA. Transfira a suspensão de nanopartículas para tubos de centrífuga de sete mililitros e centrifugue a suspensão a 75.600 vezes G por três minutos. Finalmente, recupere o sobrenadante e dialise em água por 24 horas usando um tubo de diálise de corte de peso molecular de 100 kilodaltons.
Cultura SCOV três células de câncer de ovário em DMEMs suplementadas com 10% de soro fetal bovino a 37 graus Celsius e cinco por cento de dióxido de carbono em frascos T 75. Depois de dissociar e contar as células usando protocolos padrão, alimente as células a uma densidade de 5.000 células por poço em uma placa de 96 poços. Incube as células por 24 horas a 37 graus Celsius e cinco por cento de dióxido de carbono.
Imediatamente antes do uso, iluda a suspensão de nanopartículas em meio de crescimento total a uma concentração de um miligrama por mililitro. Filtre a suspensão de nanopartículas através de um filtro estéril de dois micrômetros de ponto zero. Em seguida, dilua a suspensão até as concentrações de exposição desejadas com meio de crescimento total suplementado com estreptomicina de penicilina a um por cento.
Remova suavemente o meio de cada poço e substitua por 100 microlitros da suspensão de nanopartículas em várias concentrações de exposição. Depois de incubar as células, remova cuidadosamente a solução e substitua o meio por 100 microlitros de solução estéril filtrada de cinco miligramas por mililitro de MTT. Incube as células por duas a quatro horas na incubadora.
Em seguida, examine as células ao microscópio para verificar a formação de cristais de Formazan. Remova cuidadosamente a solução de MTT e substitua-a por 100 microlitros de dimetilsulfóxido. Coloque o prato em uma coqueteleira e misture por alguns minutos.
Finalmente, meça os absorventes de cada poço em 590 nanômetros e 700 nanômetros. Esses valores correspondem ao pico de absorventes do produto Formazan e a uma linha de base, respectivamente. Os monômeros resultantes podem ser caracterizados por espectroscopia de RMN de hidrogênio e carbono 13.
As reações de acoplamento de Negishi ligam o anel fenil ao EDOT, fazendo com que o pico do próton fenil mude de sete pontos um PPM para sete pontos oito PPM. O próton de Theyenel também muda para cima para seis vírgula cinco PPM. Os quatro prótons nos carbonos da ponte etilenodioxi se dividem em dois conjuntos de múltiplos em quatro vírgula três PPM.
O espectro de RMN do carbono 13 exibe picos em um 70, um 45, um 40 e um 13 para os carbonos do tienel, e um 50, um 20 e um 12 para os carbonos do fenileno. A compatibilidade cital de nanopartículas poliméricas é determinada usando um ensaio de viabilidade celular MTT. Dentro da faixa de concentração de nanopartículas de zero vírgula dois três a 56 microgramas por mililitro, as nanopartículas não diminuem a viabilidade celular para menos de 90% do controle.
Normalmente, uma redução na viabilidade celular de menos de 20% é considerada aceitável. Uma vez dominado, leva cerca de uma semana para sintetizar o monômero, outra semana para purificá-lo e menos de um dia para preparar e purificar as nanopartículas. O estudo de citotoxicidade pode ser concluído em dois dias e meio desde a semeadura das células até a conclusão do ensaio.
Ao tentar estudos celulares in vitro, é fundamental seguir técnicas assépticas adequadas. Estudos adicionais, como ensaios de mortos vivos, estudos de microscopia e biodistribuição in vivo e estudos de ovulação fototérmica, podem ser realizados com as nanopartículas preparadas por meio desses protocolos para entender melhor seu potencial como agentes fototérmicos para a terapia do câncer.
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Este protocolo descreve a síntese e preparação de nanopartículas de polímeros condutores com propriedades fototérmicas. Essas nanopartículas são projetadas para uso em terapia fototérmica, visando células cancerígenas de forma eficaz.
Nanopartículas de polímeros condutores com propriedades fototérmicas oferecem uma plataforma ajustável para terapia direcionada contra o câncer, permitindo tratamento localizado não invasivo por meio da absorção de luz no infravermelho próximo e conversão em calor. Sua síntese exige técnicas livres de ar devido à sensibilidade à umidade, apresentando um desafio de reprodutibilidade que afeta a confiabilidade dos ensaios e os prazos de validação pré-clínica. O estabelecimento de uma produção padronizada de nanopartículas apoia a redução de riscos mecanicistas em fluxos de oncologia ao vincular propriedades dos materiais aos resultados biológicos.
O método se integra à fase inicial de descoberta por meio da identificação de compostos líderes, fornecendo uma plataforma de nanopartículas caracterizada para estudos mecanicistas e desenvolvimento de ensaios.