Быстрая, масштабируемая Ассамблеи и загрузка биоактивные белков и Иммуностимуляторы в разнообразных синтетических Nanocarriers через флэш-Nanoprecipitation

Мы считаем, что использование мгновенного наноосаждения для сборки сложных наноструктур позволит исследователям, не имеющим большого опыта в химии, инженерии или наноматериаловедении, самостоятельно создавать передовые системы доставки лекарств для своих конкретных применений и потребностей. Основным преимуществом этого метода является получение больших объемов разнообразных наноструктур с высокой концентрацией, низкой полидисперсностью и биоактивными молекулами, включая низкомолекулярные препараты и белки, образующиеся в стерильных условиях. Как правило, люди, не знакомые с синтезом полимеров, могут испытывать трудности, потому что полипропиленсульфидный компонент очень чувствителен к окислению под воздействием воздуха.

Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, так как множественные шаги соударения трудно освоить, потому что их нужно выполнять очень быстро и последовательно. Чтобы стерилизовать замкнутые соударительные форсунки, или смеситель CIJ, работайте в шкафу биологической безопасности, чтобы погрузить смеситель со всеми частями, разобранными до нуля один молярный гидроксид натрия на нулевую целую одну молярную единицу. Соберите смеситель CIJ и пропустите воду, не содержащую эндотоксинов, через смеситель с помощью шприцев Luerlock, проверьте pH воды и продолжайте подавать воду до тех пор, пока pH не станет нейтральным.

Чтобы приготовить первый раствор для удара, сначала взвесьте 20 миллиграммов синтезированного полимера в одну целую пятимиллилитровую пробирку. Затем добавьте гидрофобные красители, лекарства или другой груз. Наконец, добавьте в полимер 500 микролитров 100% тетрагидрофурана и груз, энергично завихрите, чтобы растворить.

Чтобы приготовить второй раствор для удара, растворите гидрофильный груз, подлежащий загрузке в полимерные пузырьки, в 500 микролитрах водного буфера. Добавьте 2,5 миллилитра водного буфера по выбору в резервуар подходящего размера. Теперь поместите резервуар под смеситель CIJ таким образом, чтобы отток из смесителя попадал непосредственно в резервуар.

Загрузите растворы для соударения в отдельные одноразовые шприцы объемом один миллилитр из пластика, соприкоснитесь друг с другом для одновременного формирования наноструктур, вставив шприцы в адаптеры Люерлока в верхней части смесителя CIJ. Одним плавным и быстрым движением нажмите на оба шприца одновременно и с одинаковой силой. Если предстоит выполнить несколько ударов, крайне важно, чтобы они были выполнены как можно быстрее, чтобы уменьшить потери органического растворителя Вальтауэра.

Чтобы выполнить несколько ударов, разделите зарождающийся раствор наноструктуры между двумя шприцами и повторите этот шаг еще до четырех раз. Соберите сток в водный буфер, заполненный резервуаром, и осторожно перемешайте, чтобы обеспечить перемешивание. Существует несколько вариантов удаления выгруженного груза и органического растворителя.

Состав наноносителей может быть удален с помощью акцизного исключения или обессоливающей колонны, с помощью системы фильтрации тангенциального потока, с помощью вакуумной сушки или с помощью диализа, как показано здесь. Диализируйте состав наноносителей в том же водном буфере и резервуаре, которые используются для соударения. Используйте трубки с соответствующим отсечкой молекулярной массы в течение не менее 24 часов, по крайней мере, с двумя сменами буфера.

После того, как выгруженный груз был извлечен из органического растворителя, сконцентрируйте состав наноносителя с помощью системы спиновых концентраторов в соответствии с инструкциями производителя. Наноносители могут храниться при температуре от четырех градусов Цельсия до нескольких недель. Перед использованием после хранения составы наноносителей должны быть кратковременно обработаны вихрем.

Выполните изготовление высокоскоростного шприцевого насоса, как описано в текстовом протоколе. Чтобы использовать режим автозапуска, выберите автозапуск в главном меню. Система предложит пользователям разрешить двигателю автоматически позиционировать платформу для выталкивания шприца в начале прецизионного слайда.

Прежде чем продолжить, убедитесь, что дорожка перед металлической пластиной и за ней свободна. Загрузите смеситель CIJ в прямоугольное отверстие задней выгрузочной тележки. Затем загрузите один миллилитровый пластиковый шприц, как и раньше, и установите шприцы на гнездовые разъемы приманки миксера CIJ.

Перед запуском прибора установите желаемую скорость двигателя и убедитесь, что система чиста, как описано в текстовом протоколе. Чтобы вытолкнуть реагенты из шприцев в смеситель CIJ, нажмите кнопку запуска в интерфейсе программного обеспечения. Репрезентативные микрофотографии криогенных просвечивающих электронов демонстрируют более мелкие и более монодисперсные полимерсомы после повторных столкновений.

Анализ динамического рассеяния света подтвердил смещение распределения полимерсомов по размерам влево после повторных столкновений. После пяти повторных столкновений средний диаметр и полидисперсность полимерсомов соответствуют диаметру и полидисперсности экструдированных образцов, полученных при регидратации тонких пленок. Мгновенное наноосаждение может быть использовано для загрузки различных гидрофобных и гидрофильных малых молекул и макромолекул в полимерсомы.

Хотя этот метод может дать представление о том, как функционируют иммунотерапия и вакцины, он также может быть применен для изучения того, как полимеры самоорганизуются в сложные наноструктуры. После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как внутривенное или подкожное введение животным моделям, чтобы определить, какие субпопуляции клеток интернализуют наночастицы или каков путь клиренса для различных наноструктур. Применение этого метода распространяется на терапию сердечных заболеваний и рака, а также на разработку вакцин против инфекционных заболеваний, поскольку эти наноносители могут нацеливаться на несколько лекарств на очень специфические иммунные клетки.