اندماجي تجميع وعالية الإنتاجية الإصدار البروتين من فيلم البوليمر ومكتبات جسيمات متناهية الصغر
Summary
هذه الطريقة يصف تركيب اندماجي من فيلم polyanhydride القابلة للتحلل والمكتبات وكشف جسيمات متناهية الصغر عالية الإنتاجية من البروتين الإفراج عن هذه المكتبات.
Abstract
Polyanhydrides هي فئة من المواد الحيوية مع توافق مع الحياة ممتازة وقدرات لتقديم الأدوية. في حين تم دراستها على نطاق واسع مع واحد التقليدية عينة في وقت واحد في تقنيات التوليف، وقد وضعت في الآونة الاخيرة عالية الإنتاجية نهج تمكيني تركيب واختبار مكتبات كبيرة من polyanhydrides 1. وسوف يسهل هذا التحسين أكثر كفاءة وعملية تصميم هذه المواد الحيوية للطلبات الأدوية واللقاحات. الأسلوب في هذا العمل يصف تركيب اندماجي من فيلم polyanhydride القابلة للتحلل والمكتبات وكشف جسيمات متناهية الصغر عالية الإنتاجية من البروتين الإفراج عن هذه المكتبات. في هذه الطريقة تعمل آليا (الشكل 1)، يتم التحكم المحركات الخطية والمضخات حقنة من ابفيف، والتي تمكن بروتوكول حر اليدين الآلي، والقضاء على خطأ المستخدم. وعلاوة على ذلك، وهذه الطريقة يمكن تصنيع البوليمر السريع للمكتبات الصغيرة الحجم، حمراءucing حجم الدفعة بينما مما أدى إلى إنشاء نظم البوليمر المتعددة البدائل. هذا النهج التوافقي لتركيب البوليمر يسهل تركيب ما يصل إلى 15 في مختلف البوليمرات مبلغ يعادل الوقت الذي سيستغرقه لتجميع 1 البوليمر التقليدية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون ملفقة مكتبة اندماجي في هندستها البوليمر فارغة أو محملة البروتين، بما في ذلك الأفلام أو النانوية على حل البوليمر في مكتبة المذيبات والهطول في تلك المذيبات غير (للجسيمات الدقيقة) أو عن طريق التجفيف الكهربائية (للأفلام). عند تحميل بروتين ملون تألقي، مترافق في المكتبات البوليمر، يمكن تقييم حركية الافراج البروتين في الإنتاجية العالية باستخدام طريقة الكشف مضان على أساس (أرقام 2 و 3) كما هو موضح سابقا 1. تم التحقق من صحة هذه المنصة اندماجي مع الأساليب التقليدية (2) واتسمت الفيلم polyanhydride والمكتبات جسيمات متناهية الصغر مع <suف> 1 H NMR وFTIR. وقد تم فحص هذه المكتبات لحركية الافراج البروتين والاستقرار واستضداد؛ سمية الخلوية في المختبر، خلوى إنتاج علامة السطح، التعبير، التصاق، والانتشار والتمايز، وفي الجسم الحي وbiodistribution mucoadhesion 1-11. طريقة اندماجي وضعت هذه الوثيقة تمكن الإنتاجية العالية التوليف البوليمر وتصنيع البروتين محملة جسيمات متناهية الصغر ومكتبات الأفلام، والتي يمكن، بدورها، أن تفحص في المختبر والمجراة لتعظيم الاستفادة من الأداء مادة بيولوجية.
Protocol
Discussion
معرفة الشروط اللازمة وتجميع درجات الحرارة التحول الزجاجي (T ز ق) من البوليمرات يجري تصنيعه ضرورية لتصنيع المكتبة. إذا كان T ز ق هي أقل من درجة حرارة الغرفة، قد تحتاج الخطوة تصنيع جسيمات متناهية الصغر التي يتعين الاضطلاع بها في بيئة تسيطر عليها درجة الحرارة …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب الاعتراف جائزة ONR-موري (NN00014-06-1-1176) والولايات المتحدة للبحث الطبي العسكري والعتاد القيادة (منحة رقم W81XWH-10-1-0806) للحصول على الدعم المالي. ويستند هذه المواد على العمل بدعم من مؤسسة العلوم الوطنية في إطار منحة رقم 0552584 وEEC 0851519.
Materials
| Name | Company | Catalog number |
| Motorized XYZ Stage: 3x T-LSM050A, 50 mm travel per axis | Zaber Technologies | T-XYZ-LSM050A-KT04 |
| NE-1000 Single Syringe Pump | New Era Pump Systems | NE-1000 |
| Pyrex* Vista* Rimless Reusable Glass Culture Tubes | Corning | 07-250-125 |
| Glass cuvettes | Scientific Strategies | G102 |
| LabVIEW | National Instruments | 776671-35 |
| SGE Gas Tight Syringes, Luer Loc | Sigma Aldrich | 509507 |
| U96 DeepWell Plates 1.3 ml & 2.0 ml | Thermo Scientific: Nunc | 278743 |
| Well cap mats | Thermo Scientific: Nunc | 276000 |
| Typhoon 9400 | GE Healthcare | 63-0055-79 |
| Whatman Grade 50 Circles 90 mm | Whatman | 1450-090 |
References
- Petersen, L. K., Sackett, C. K., Narasimhan, B. A novel, high-throughput method to study in vitro protein release from polymer nanospheres. J. Comb. Chem. 12, 51-56 (2010).
- Petersen, L. K. Activation of innate immune responses in a pathogen-mimicking manner by amphiphilic polyanhydride nanoparticle adjuvants. Biomaterials. 32, 6815-6822 (2011).
- Vogel, B. M., Cabral, J. T., Eidelman, N., Narasimhan, B., Mallapragada, S. K. Parallel synthesis and high-throughput dissolution testing of biodegradable polyanhydride copolymers. J. Comb. Chem. 7, 921-928 (2005).
- Petersen, L. K. High-throughput evaluation of in vivo biodistribution of polyanhydride nanoparticles. Adv. Healthcare Mater. , (2012).
- Petersen, L. K., Narasimhan, B. Combinatorial design of biomaterials for drug delivery: opportunities and challenges. Expert Opin. Drug Deliv. 5, 837-846 (2008).
- Petersen, L. K., Oh, J., Sakaguchi, D. S., Mallapragada, S. K., Narasimhan, B. Amphiphilic polyanhydride films promote neural stem cell adhesion and differentiation. Tissue Eng. 17, 2533-2541 (2011).
- Petersen, L. K., Sackett, C. K., Narasimhan, B. High-throughput analysis of protein stability in polyanhydride nanoparticles. Acta Biomater. 6, 3873-3881 (2010).
- Petersen, L. K., Xue, L., Wannemuehler, M. J., Rajan, K., Narasimhan, B. The simultaneous effect of polymer chemistry and device geometry on the in vitro activation of murine dendritic cells. Biomaterials. 30, 5131-5142 (2009).
- Thorstenson, J. B., Petersen, L. K., Narasimhan, B. Combinatorial/high-throughput methods for the determination of polyanhydride phase behavior. J. Comb. Chem. 11, 820-828 (2009).
- Xue, L., Petersen, L., Broderick, S., Narasimhan, B., Rajan, K. Identifying factors controlling protein release from combinatorial biomaterial libraries via hybrid data mining methods. ACS Comb. Sci. 13, 50-58 (2011).
- Adler, A. F. High-throughput cell-based screening of biodegradable polyanhydride libraries. Comb. Chem. High Through. Screen. 12, 634-645 (2009).
- Determan, A. S., Trewyn, B. G., Lin, V. S., Nilsen-Hamilton, M., Narasimhan, B. Encapsulation, stabilization, and release of BSA-FITC from polyanhydride microspheres. J. Control. Release. 100, 97-109 (2004).
- Determan, A. S., Wilson, J. H., Kipper, M. J., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B. Protein stability in the presence of polymer degradation products: consequences for controlled release formulations. Biomaterials. 27, 3312-3320 (2006).
- Torres, M. P., Determan, A. S., Anderson, G. L., Mallapragada, S. K., Narasimhan, B. Amphiphilic polyanhydrides for protein stabilization and release. Biomaterials. 28, 108-116 (2007).
- Torres, M. P., Vogel, B. M., Narasimhan, B., Mallapragada, S. K. Synthesis and characterization of novel polyanhydrides with tailored erosion mechanisms. J. Biomed. Mater. Res. A. 76, 102-110 (2006).
- Carrillo-Conde, B. Encapsulation into amphiphilic polyanhydride microparticles stabilizes Yersinia pestis antigens. Acta Biomater. 6, 3110-3119 (2010).
