Denne metoden beskriver kombinatoriske syntese av biologisk nedbrytbart polyanhydride film og nanopartikkel biblioteker og high-throughput påvisning av protein utgivelse fra disse bibliotekene.
Polyanhydrides er en klasse av biomaterialer med vevsvennligheten og levering av legemidler evner. Mens de har blitt studert med konvensjonell en-utvalgs-at-a-time syntese teknikker, har en nyere high-throughput tilnærming blitt utviklet slik at syntese og testing av store biblioteker av polyanhydrides en. Dette vil lette mer effektiv optimalisering og designprosessen av disse biomaterialer for narkotika og vaksine levering applikasjoner. Metoden i dette arbeidet beskriver kombinatoriske syntese av biologisk nedbrytbart polyanhydride film og nanopartikkel biblioteker og high-throughput påvisning av protein utgivelse fra disse bibliotekene. I denne robotically operert metode (figur 1), er lineære aktuatorer og sprøyte pumper kontrollert av LabVIEW, som muliggjør en hands-free automatisert protokollen, eliminere brukerfeil. Videre gjør denne metoden den raske fabrikasjon av mikroskala polymer biblioteker, røducing batch størrelse mens resulterte i etableringen av multivariant polymer systemer. Dette kombinatoriske tilnærming til polymer syntese forenkler syntese av opptil 15 forskjellige polymerer i en tilsvarende mengde tid det ville ta å syntetisere en polymer konvensjonelt. I tillegg kan polymer kombinatoriske biblioteket bli fabrikkert i blanke eller protein-loaded geometrier inkludert filmer eller nanopartikler Ved oppløsning av polymeren biblioteket i et løsningsmiddel og nedbør inn i en ikke-oppløsningsmiddel (for nanopartikler) eller ved vakuumtørking (for filmer). Etter lasting en fluorokrom-konjugert protein inn i polymeren bibliotekene kan protein frigivelse kinetikk vurderes ved høy gjennomstrømning ved hjelp av en fluorescens-basert deteksjonsmetode (figurene 2 og 3) som beskrevet tidligere 1. Dette kombinatoriske plattformen har blitt validert med konvensjonelle metoder 2 og polyanhydride film og nanopartikkel bibliotekene har vært preget med <sup> 1 H NMR og FTIR. Bibliotekene har blitt vist for protein utgivelsen kinetikk, stabilitet og antigenisitet, in vitro cellulær toksisitet, cytokine produksjon, overflate markør uttrykk, heft, spredning og differensiering, og in vivo biodistribusjon og mucoadhesion 1-11. Den kombinatoriske metode utviklet heri muliggjør high-throughput polymer syntese og produksjon av protein-loaded nanopartikler og film biblioteker, som kan, i sin tur bli vist in vitro og in vivo for optimalisering av biomateriale ytelse.
Kjennskap nødvendige syntese forhold og glass omvandlingstemperaturer (T g) av polymerer blir syntetisert er avgjørende for biblioteket fabrikasjon. Dersom T g s er under romtemperatur, kan nanopartikkel fabrikasjon trinnet må utføres i en kontrollert temperatur miljø under T g av polymerene. I tillegg bør forsiktighet tas for å sikre at alt utstyr som kommer i kontakt med høye temperaturer og løsemidler må være skikket til å håndtere disse forholdene. Flere av parametrene i…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne erkjenner ONR-MURI Award (NN00014-06-1-1176) og US Army Medical Research og forsyningskommando Command (Grant No W81XWH-10-1-0806) for økonomisk støtte. Dette materialet er basert på arbeid støttet av National Science Foundation i henhold Grant No EEC 0552584 og 0851519.
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 |