Summary
इस अनुच्छेद में, एक उच्च throughput विधि oligosaccharides और उनके लगाव की प्रतिजन कोशिकाओं पर विशेष रिसेप्टर्स लक्ष्यीकरण में आगे उपयोग के लिए polyanhydride नैनोकणों के सतह के संश्लेषण के लिए प्रस्तुत किया है.
Protocol
1. उच्च throughput कार्बोहाइड्रेट संश्लेषण
- स्वचालित dimannoside का संश्लेषण, एक उपयुक्त संरक्षित चीनी दाता, आम तौर पर trichloroacetimidate, और स्वीकर्ता, मुख्य रूप से एक alkenyl fluorous शराब, पहले बेंच शीर्ष पर संश्लेषित कर रहे हैं.
- एक कार्यक्रम dimannoside की स्वचालित संश्लेषण के लिए लिखा है. बुनियादी स्वचालित प्रक्रिया की एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व चित्रा 2 में प्रस्तुत किया है. कार्यक्रम में, यह सुनिश्चित किया जाता है कि प्रमोटर के अलावा पहले, दाता और स्वीकर्ता के मिश्रण को कम से कम 30 मिनट के लिए हड़कंप मच गया है.
- सिंथेटिक दाता स्वीकर्ता, और trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate समाधान dichloromethane में बना रहे हैं. टोल्यूनि और dichloromethane सबसे अक्सर के ग्लाइकोसिलेशन प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोग किया जाता है.
- इसके अलावा, 80% और 100% मेथनॉल मेथनॉल में अस्थायी रक्षा समूहों की deprotection के लिए अभिकर्मकों के समाधान के लिए तैयार.
- कार्यक्रम की शुरुआत से पहले, सुनिश्चित करें कि relative के कमरे में नमी 30% या स्वचालन कक्ष में कम है. उच्च नमी ग्लाइकोसिलेशन प्रतिक्रियाओं के लिए हानिकारक है.
- एक बार कार्यक्रम शुरू कर दिया है, रोबोट भुजा प्रतिक्रिया शीशी में दाता और स्वीकर्ता के समाधान sequentially स्थानान्तरण. फिर 30 मिनट के लिए मिश्रण हड़कंप मच गया है.
- अगले रोबोट भुजा मिश्रण में trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate 0.2-0.3 समकक्ष स्थानान्तरण, आमतौर पर कमरे के तापमान पर हालांकि तरह कम तापमान -20 डिग्री सेल्सियस प्राप्त किया जा सकता है. प्रतिक्रिया मिश्रण 30 मिनट के लिए हड़कंप मच गया है.
- 30 मिनट के बाद, प्रतिक्रिया बंद कर दिया है और एक छोटे अशेष भाजक प्रतिक्रिया प्रगति की निगरानी करने के लिए हटा दिया. अगर पूरा नहीं, प्रतिक्रिया और जारी रखा जा सकता है अंत में आवश्यक समय संशोधित किया जा सकता है.
- एक बार प्रतिक्रिया पूरा हो गया है, प्रतिक्रिया मिश्रण fluorous ठोस चरण निष्कर्षण (FSPE) के शोधन के लिए 8 सी एंड एफ 17-संशोधित सिलिका जेल युक्त कारतूस के लिए स्थानांतरित कर रहा है.
- गाड़ीलकीरें पहले एक 80% मेथनॉल पानी (8 एमएल) का मिश्रण करने के लिए गैर - fluorous अंश से छुटकारा पाने के साथ धोया जाता है.
- तो कारतूस 100% मेथनॉल के साथ वांछित fluorous टैग उत्पाद प्राप्त करने के धो रहे हैं. यदि अतिरिक्त शुद्धि वांछित है, मशीन और रोका जा सकता प्रतिक्रिया उत्पाद (ओं) को अतिरिक्त साधन के द्वारा शुद्धीकरण के लिए हटा दिया है.
- शुद्धि चक्र के बाद, रोबोट भुजा प्रतिक्रिया शीशी में सोडियम methoxide dispenses. प्रतिक्रिया 2 घंटे के लिए हड़कंप मच गया है. अगर पूरा नहीं, प्रतिक्रिया फिर एक लंबी अवधि के लिए जारी रखा जा सकता है और अंततः क्रमादेशित आवश्यक समय संशोधित किया जा सकता है.
- प्रतिक्रिया के पूरा होने के बाद, उत्पाद FSPE से शुद्ध होता है और तो निर्जल टोल्यूनि में विघटन के अधीन पीछा वाष्पीकरण द्वारा अवशिष्ट पानी को निकालने के.
- फिर चक्र (6 चरण 13 से) जब तक इच्छित लंबाई श्रृंखला अणु लक्ष्य के लिए प्राप्त की है दोहराया है.
- संरक्षित स्वचालन से प्राप्त उत्पाद वेंएन आगे शुद्ध और पूरी तरह से परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (एनएमआर) के रूप में इस तरह की तकनीक द्वारा विशेषता है. सभी शेष रक्षा समूहों को हटाने के अंतिम लक्ष्य अणु की पूरी deprotection तो एक नियम के रूप में स्वचालन मंच के बाहर पूरा हो गया है क्योंकि यह आम तौर पर विस्फोटक हाइड्रोजन गैस और पैलेडियम शामिल है. अंतिम deprotection कदम बेंच शीर्ष पर स्वचालन मंच के बाहर किया गया. पहला कदम fluorous टैग में डबल बांड कार्बोक्जिलिक एसिड का उत्पादन एल्डिहाइड की ऑक्सीकरण के बाद ozonolysis था. उत्पाद कॉलम क्रोमैटोग्राफी द्वारा शुद्ध किया गया था. अंतिम कदम लोबान ईथर समूहों की पैलेडियम उत्प्रेरित हाइड्रोजनीकरण द्वारा deprotection. उत्पाद Celite पैड के माध्यम से पारित किया गया था शुद्ध अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए पैलेडियम से छुटकारा पाने के.
2. उच्च throughput nanoparticle सतह functionalization
- उच्च throughput बहुलक संश्लेषण और nanoparticle निर्माण एक ही जनसंपर्क के बाद किया जाता हैotocol और रोबोट पीटरसन एट अल 19 द्वारा वर्णित ऊपर copolymer के कण निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता सिस्टम सेट sebacic एसिड (एसए) और (पैरा carboxyphenoxy) 1,6 - बिस (CPH) हेक्सेन, और 1,8 - बीआईएस के आधार पर कर रहे हैं. ( पैरा carboxyphenoxy) (CPTEG) -3,6 dioxaoctane के और CPH. रोबोट उपकरण का उपयोग बयान का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व चित्रा 1b में प्रस्तुत किया है.
- Nanoparticle के निर्माण के बाद, nanoparticle पुस्तकालय के साथ ट्यूबों शामिल धारक रैखिक actuator चरण के लिए reattached है.
- कार्बोहाइड्रेट की polyanhydride कणों की सतह को संलग्न करने के लिए, एसिड amine कार्बोक्जिलिक युग्मन 20 प्रतिक्रिया लगातार दो प्रतिक्रियाओं के शामिल किया जाता है.
- पहली प्रतिक्रिया के लिए, पहला प्रोग्राम सिरिंज पंप में सिरिंज 10 (eq.) (औसत दाढ़ कण सतह पर कार्बोक्जिलिक एसिड एकाग्रता के समकक्ष) के समकक्ष के साथ भरा है 1-एथिल-3 (3 - dimethylaminopropyl)-carbodiimide हाइड्रोक्लोराइड (EDC) और 10 eq. एक जलीय घोल में ethylenediamine की, जबकि दूसरे प्रोग्राम सिरिंज पंप में सिरिंज 12 eq के साथ भरी हुई है. जलीय समाधान एन hydroxysuccinimide (एनएचएस) के.
- LabVIEW कार्यक्रम का उपयोग करना, अभिकर्मक निलंबन से nanoparticle पुस्तकालय * में जमा कर रहे हैं.
- अगला, प्रत्येक नमूना (40 हर्ट्ज पर 30 है) sonicated है और ट्यूब धारक रोबोट मंच से अलग है.
- Nanoparticle निलंबन निरंतर रोटेशन के साथ 9 घंटे ** के लिए डिग्री सेल्सियस 4 में incubated हैं
- प्रतिक्रिया समय के बाद पूरा हो गया है, ट्यूब (5 मिनट के लिए 12,000 XG) Centrifuged कर रहे हैं और रोबोट दो धोने कदम प्रदर्शन स्टेशन लौटे.
- धोने के लिए, एक सिरिंज खाली है और पहले प्रोग्राम सिरिंज पंप में भरा हुआ रहता है, जबकि दूसरी सिरिंज पंप में सिरिंज ठंडे पानी से भर जाता है. प्रत्येक ट्यूब में सतह पर तैरनेवाला खाली सिरिंज और दूसरे पंप ठंडा पानी जमा में वापस ले लिया है.
- नैनो के homogenizationकण निलंबन के रूप में 2.6 कदम पर वर्णित किया जाता है. ट्यूब तो (5 मिनट के लिए 12,000 XG) में Centrifuged कर रहे हैं और एक दूसरे धोने कदम के रूप में 2.9 कदम पर वर्णित किया जाता है.
- दूसरी प्रतिक्रिया के लिए, दो बयान चरणों का उपयोग किया जाता है. पहले बयान चरण में, 12 eq. EDC की एक पंप और 12 eq के साथ लोड कर रहे हैं. के एन एच एस के दूसरे पंप के साथ भरी हुई हैं.
- दूसरा बयान कदम 10 eq शामिल. पहले और दूसरे (यानी, galactose, लैक्टोज या di-mannose) *** और 10 eq के साथ एक तिहाई पंप पंप पर एक विशिष्ट सैकराइड की. glycolic एसिड (नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया ****).
- Nanoparticle निलंबन के रूप में 2.6 कदम पर वर्णित है और 4 डिग्री सेल्सियस पर निरंतर रोटेशन के साथ 9 घंटे के लिए incubated रहे homogenized
- के बाद प्रतिक्रिया का समय पूरा हो गया है, एक धोने के कदम के रूप में कदम 2.8, 2.9 और 2.10 में वर्णित किया जाता है.
- functionalized nanoparticle के पुस्तकालय तो एक निर्वात चैम्बर में रखा गया है कम से कम 2 घंटे के लिए सूखी.
- functionalized नैनोकणों तो चरित्र हैंएक्स - रे Photoelectron स्पेक्ट्रोस्कोपी और एक उच्च throughput phenol के सल्फ्यूरिक एसिड की सतह की संरचना और सैकराइड की एकाग्रता क्रमशः निर्धारित परख द्वारा ized. स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और गतिशील प्रकाश बिखरने कण आकार, आकार, वितरण, और सतह के प्रभारी को निर्धारित करने के लिए उपयोग कर रहे हैं.
नोट: * बयान मात्रा प्रत्येक ट्यूब में निहित नैनोकणों के जन के साथ बदलती हैं.
** पहली और दूसरी प्रतिक्रियाओं के लिए रिएक्शन बार अंतिम सैकराइड एकाग्रता समायोजित करने के लिए बदला जा सकता है.
*** प्रत्येक सैकराइड परीक्षण वांछित समूह पर निर्भर करता है ट्यूबों में जमा है.
**** विशिष्ट कार्बोहाइड्रेट की कुर्की के लिए इस अध्ययन में नियोजित प्रतिक्रिया के लिए, glycolic एसिड एक linker नियंत्रण के रूप में प्रयोग किया जाता है बाद से deprotected saccharides पहले से ही इस अणु covalently जुड़ा हुआ है, जो nanoparticle सतह आगे लगाव के लिए अनुमति देता है.
3. प्रतिनिधि परिणाम
fully संरक्षित चित्रा 2 में दिखाया dimannoside स्वचालन मंच का उपयोग संश्लेषित किया गया था. संश्लेषित यौगिक 1 एच एनएमआर द्वारा VXR 400 मेगाहर्ट्ज विलायक के रूप में 3 CDCl का उपयोग स्पेक्ट्रोमीटर में विशेषता थी. एनएमआर स्पेक्ट्रम 3 चित्र में दिखाया गया है.
उपयोग nanoparticle उच्च throughput और polyanhydride का निर्माण functionalization यहाँ बताया नैनोकणों, dimannose लैक्टोज, और galactose की कुर्की बाहर कर दिया गया 10 11, सफलतापूर्वक किया गया है. इस सेट का प्रयोग, इष्टतम स्थितियों की प्रतिक्रिया (यानी, प्रतिक्रिया तापमान और समय) के लिए वांछित nanoparticle के functionalization, और आकृति विज्ञान को प्राप्त करने के लिए पहचान की गई. जब प्रतिक्रिया 4 बजे किया गया डिग्री सेल्सियस के बजाय कमरे के तापमान, nanoparticle एकत्रीकरण में कमी SEM के द्वारा देखा गया है (नहीं दिखाया डेटा). या तो di-mannose या CPH नैनोकणों के साथ: 1 टेबल की functionalized 50:50 CPTEG के लक्षण वर्णन के प्रतिनिधि परिणाम से पता चलता हैलैक्टोज, में संश्लेषित 4 डिग्री सेल्सियस डेटा औसत nanoparticle functionalization के लिए कारण व्यास में एक छोटे से वृद्धि के संकेत मिलता है. जबकि गैर functionalized नैनोकणों लगभग एक नकारात्मक जीटा संभावित था. -20 एम वी, functionalized कणों के एक सकारात्मक जीटा संभावित मूल्य से पता चला है, nanoparticle की सतह के सफल functionalization प्रदर्शन. लैक्टोज और di-mannose दोनों तटस्थ शर्करा, लेकिन, ईथीलीन से मुक्त amine समूहों diamine saccharides देते उपयोग linker सकारात्मक जीटा संभावित जिम्मेदार हो सकता है.
प्रतिक्रिया समय एक और चर कि दोनों नैनोकणों के अंतिम आकारिकी और चीनी हासिल की कुर्की की डिग्री को प्रभावित कर सकता है. प्रतिक्रिया समय का समायोजन करके, अंतिम चीनी नैनोकणों के सतह से जुड़ी एकाग्रता से नियंत्रित किया जा के रूप में 4A चित्र में दिखाया जा सकता है. जैसी उम्मीद थी, 50:50 CPTEG की सतह पर dimannose की एकाग्रता: CPH नैनोकणों के साथ वृद्धि हुई हैप्रतिक्रिया की कुल समय और 18 घंटे के बाद एक अधिकतम पर पहुंच गया. कुल 24 घंटा प्रतिक्रिया समय के साथ है functionalized नैनोकणों उनके अस्थि मज्जा व्युत्पन्न वृक्ष के समान कोशिकाओं (DCs) माउस पर CLRs को लक्षित करने की क्षमता का मूल्यांकन किया गया. प्रवाह cytometry दो सीएल (यानी, cire (CD209, डीसी हस्ताक्षर) और mannose रिसेप्टर (CD206)) गैर functionalized साथ उत्तेजना के बाद, और लैक्टोज और di-mannose functionalized नैनोकणों (4B चित्रा) के रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. दोनों रिसेप्टर्स की उच्च अभिव्यक्ति है, जो प्रभावी लक्ष्यीकरण का एक संकेत है जब कोशिकाओं दोनों लैक्टोज और di-mannose functionalized नैनोकणों के साथ प्रेरित किया गया प्राप्त हुई थी. हालांकि, di-mannose functionalized कणों अभिव्यक्ति का एक उच्च स्तर रिसेप्टर्स कि अध्ययन किया गया के लिए इस ligand की एक विशिष्टता का संकेत दिखाया.
| Nanoparticle प्रकार | औसत कण व्यास (एनएम) | एवक्रोध कण ζ संभावित (एम वी) |
| गैर - functionalized | 162 ± 43 | -20 ± 0.6 |
| लैक्टोज | 235 ± 34 | 26 ± 2.4 |
| Di-mannose | 243 ± 32 | 30 ± 4.2 |
तालिका 1 Nanoparticle लक्षण वर्णन. गैर functionalized और functionalized अर्ध लोचदार प्रकाश बिखरने और जीटा संभावित माप द्वारा विशेषता थे. कण आकार डेटा मतलब ± मूल्य गतिशील प्रकाश बिखरने तीन स्वतंत्र प्रयोगों में एकत्र डेटा का मानक विचलन (एसडी) का प्रतिनिधित्व करते हैं. जीटा संभावित डेटा मतलब ± तीन स्वतंत्र रीडिंग के मूल्य एसडी का प्रतिनिधित्व करते हैं. संभावित जीटा के हस्ताक्षर में परिवर्तन को दर्शाता है कि की चीनी कुशलतापूर्वक 50:50 CPTEG संयुग्मित था कि: CPH nanoparticle सतह.
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चित्रा 1 (ए) कार्बोहाइड्रेट functionalization polyanhydride नैनोकणों और functionalized nanoparticle पुस्तकालयों कि वर्णित दृष्टिकोण उच्च throughput के साथ तैयार किया जा सकता है की एक उदाहरण के साथ अपनाई दृष्टिकोण के ग्राफ़िकल प्रतिनिधित्व. (बी) स्वचालित जमाव तंत्र के योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व कण functionalization, जो (i) तीन पूर्वोत्तर 1000 पंपों के होते हैं के लिए उपयोग की, (ii) एक रोबोट चरण दो (Zaber) actuators द्वारा एकीकृत: x दिशा में आंदोलन के लिए और अन्य (iii) दो आसन्न रैक (ट्यूब और cuvettes के लिए उपयुक्त) के साथ तीन actuators, प्रत्येक दिशा के लिए (एक्स, वाई, और z) से मिलकर एक दूसरे रोबोट मंच, y दिशा में आंदोलन के लिए. पंप और कुल पांच actuators के एक श्रृंखला में जुड़े हुए हैं. Actuators और पंप एक LabVIEW सॉफ्टवेयर का उपयोग कर कंप्यूटर द्वारा संचालित कर रहे हैं. इस चित्र पैमाने पर करने के लिए नहीं है.arge.jpg "लक्ष्य =" _blank "बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 2. स्वचालित के ग्राफ़िकल प्रतिनिधित्व mannose का उपयोग कार्बोहाइड्रेट का एक उदाहरण के रूप में संश्लेषण चलने का.
चित्रा 3 संरक्षित dimannoside 1 एच एनएमआर.
चित्रा 4 (ए) प्रतिक्रिया समय की nanoparticle सैकराइड की सतह एकाग्रता पर प्रभाव. में दिखाया डेटा, 50:50 CPTEG: CPH नैनोकणों dimannose साथ अलग अलग प्रतिक्रिया समय है functionalized गया और प्रतिक्रिया बाहर 4 में किया गया डिग्री सेल्सियस दो स्वतंत्र functionalization प्रयोगों की औसत और मानक त्रुटि दिखाया गया है. (बी) लैक्टोज और di-mannose functionalized नैनोकणोंअस्थि मज्जा व्युत्पन्न वृक्ष के समान कोशिकाओं के रूप में इन दो मार्करों के में functionalized 50:50 CPTEG साथ उत्तेजना के बाद बढ़ाया अभिव्यक्ति द्वारा प्रदर्शन पर प्रभावी ढंग से लक्ष्य (cire, CD209) डीसी - इन और mannose रिसेप्टर (CD206): CPH नैनोकणों जब प्राप्त अभिव्यक्ति के साथ तुलना में गैर functionalized कणों के साथ.
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Discussion
प्रत्यक्ष nanoparticle बातचीत करने के लिए एजेंटों प्रतिरक्षा कोशिकाओं को लक्षित के रूप में कार्बोहाइड्रेट की प्रभावकारिता पहले किया गया है 11 10, प्रदर्शन. हमारे प्रयोगशालाओं में पिछले अनुसंधान दिखाया है कि विशिष्ट polyanhydride नैनोकणों से जुड़ी शर्करा प्रतिजन कोशिकाओं (APCs) अलग CLRs पर लक्षित कर रहे हैं, जिससे प्रतिरक्षा कोशिकाओं के सक्रियण जो आगे टी सेल सक्रियण 10, 11 के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है बढ़ाने. हालांकि, इष्टतम प्राप्त करने के लिए रसायन शास्त्र polyanhydride, आकार, प्रकार चीनी सतह या चीनी के घनत्व की जरूरत के लिए अनुकूलित किया जाना है और इसलिए निर्माण विधि में पता लगाने के लिए इस तरह के एक बहु पैरामीट्रिक प्रणाली के साथ जुड़े जटिलताओं के throughput बढ़ाने के रूप में कई ऐसे पैरामीटर लक्ष्यीकरण महान मूल्य का होगा. इसके अलावा, functionalized नैनोकणों के अनुसंधान के अन्य संबंधित क्षेत्रों biosensing, एंजाइम, स्थिरीकरण, और foodb का पता लगाने सहित, के लिए महान मूल्य की अगर उपयोगOrne रोगज़नक़ों.
वर्णित कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के उच्च throughput का उपयोग करके, कार्बोहाइड्रेट अणुओं की प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य संश्लेषण में चुनौतियों को कम किया जा सकता है. एक ही चीनी का स्वचालित समानांतर प्रतिक्रियाओं सामग्री की बड़ी मात्रा के रूप में की जरूरत का उत्पादन कर सकते हैं. शर्करा और glycoconjugates के जाना जाता है भूमिकाओं तेजी से विस्तार कर रहे हैं. फिर भी, कई प्रक्रियाओं में कार्बोहाइड्रेट की आणविक तंत्र, उदाहरण संकेत पारगमन मार्ग या सेलुलर मान्यता प्रक्रिया 21 की समझ, संरचनात्मक अच्छी तरह से परिभाषित saccharides के आसान और सस्ते उपलब्धता पर निर्भर करता है. सुरक्षा deprotection / सटीक श्रृंखला के विस्तार के लिए विभिन्न हाइड्रॉक्सिल समूहों के जेट नियंत्रण रणनीतियों चीनी संश्लेषण के लिए एक प्रमुख अपेक्षित हैं, लेकिन थकाऊ और समय लेने वाली हैं. Oligonucleotides और oligopeptides नियमित रूप से और कुशलतापूर्वक स्वचालित सिंथेसाइज़र 22 के 23, का उपयोग करके संश्लेषित कर रहे हैं. एक ठोस चरण सिंथेसाइज़र Ava है उदाहरण के लिए इमारत ब्लॉकों की, बड़े ज्यादतियों (कदम युग्मन प्रति 5 से 20 समकक्ष), प्रतिक्रिया प्रगति की सतही निगरानी की कमी है, और ठोस चरण प्रयुक्त रेजिन की निहित परिवर्तनशीलता: oligosaccharide 24 संश्लेषण, लेकिन कुछ गंभीर नुकसान से पीड़ित के लिए ilable . एक नया स्वचालन समाधान चरण मंच है, तथापि, इन कीमती इमारत ब्लॉकों का केवल 2 से 3 समकक्ष की आवश्यकता है. इस मंच में fluorous टैग alkenyl fluorous समूह के रूप में, की एक किस्म, fluorous ठोस चरण निष्कर्षण सक्षम बनाता है (FSPE) मध्यवर्ती उत्पाद गैर fluorous 18 यौगिकों, 25, 26 से आसानी से शुद्ध. हालांकि, जैसा कि यहाँ दिखाया, इन टैग का समाधान चरण ग्लाइकोसिलेशन और मानक कार्बनिक सॉल्वैंट्स में deprotection प्रतिक्रियाओं नहीं रोकता नहीं है. इसके अलावा, किसी भी ठोस चरण स्वचालित सिंथेसाइज़र के विपरीत, इस नए मंच के रूप में मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस) और किसी भी स्तर पर पतली परत क्रोमैटोग्राफी (टीएलसी) मानक प्रतिक्रिया निगरानी रणनीतियों की अनुमति देता है.
ontent "> के रूप में परिणाम खंड में वर्णित यहाँ प्रस्तुत नैनोकणों के उच्च throughput functionalization के बाद, प्रतिक्रिया (जैसे, प्रतिक्रिया समय और तापमान) शर्तों functionalization के बाद इष्टतम nanoparticle के morphology हासिल किया गया है. अनुकूलित है इष्टतम प्रतिक्रिया तापमान के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता हो सकती है बहुलक नैनोकणों (उदाहरण के लिए, कांच संक्रमण तापमान (टी जी), गिरावट की दर) का निर्माण किया गुण पर निर्भर करता है. उदाहरण के लिए, जब कम टी g (कमरे के तापमान के नीचे) के साथ पॉलिमर का उपयोग कर, functionalization, प्रतिक्रियाओं में किए गए की आवश्यकता होगी कम तापमान है, जो polyanhydride हमारे शोध समूह में उपयोग की chemistries कुछ के लिए मामला है. कुल प्रतिक्रिया कण functionalization के लिए नियोजित समय के अनुकूलन के वांछित है विशेष रूप से जब कण अलग गिरावट दरों के साथ रसायन विज्ञान के लिए है functionalized करने की आवश्यकता है छोटा प्रतिक्रिया समय आदर्श हो सकता है थोक खिसक सामग्री ई functionalizeविशेष रूप से जब एक लक्ष्यीकरण चीनी के लिए दवा या प्रोटीन से भरी हुई कणों को संलग्न किया जाना चाहिए. कण सतह पर चीनी एकाग्रता इन वाहकों की जैविक प्रदर्शन का निर्देशन करने के लिए एक महत्वपूर्ण चर हो सकता है. चीनी एकाग्रता बदलती के जैविक परिणाम हमारी प्रयोगशालाओं में अध्ययन के वर्तमान क्षेत्र है. इस उच्च throughput का उपयोग स्थापित बनाना और functionalized polyanhydride नैनोकणों कई पारंपरिक निर्माण और functionalization तरीकों की तुलना में तेजी से चर का परीक्षण करने के लिए अनुमति देता है. उच्च throughput तकनीक की मुख्य सीमा है कि प्राप्त की जा सकती क्योंकि यह कंटेनर कि तंत्र धारकों में फिट कर सकते हैं के आकार के द्वारा सीमित है कणों की अधिकतम बैच आकार है: हालांकि, इस सेट अप का मुख्य उपयोग के बाद जांच के लिए है छोटे आकार बैच कुशलता से इस प्रयोजन के लिए उपयोग किया जा सकता है.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
NLBP cofounder है और कार्बोहाइड्रेट LuCella बायोसाइंसेज इंक, कंपनी में इक्विटी धारण
Acknowledgments
लेखकों के लिए अमेरिकी सेना के चिकित्सा अनुसंधान और materiel कमान का शुक्रिया अदा करना (अनुदान W81XWH-10-1-0,806) होता है और राष्ट्रीय स्वास्थ्य के लिए वित्तीय सहायता (अनुदान # AI091031-01 U19 और 1R01GM090280 # के अनुदान) संस्थान. बी एन रासायनिक और जैव इंजीनियरिंग में Balloun प्रोफेसरशिप मानता है और NLBP अंतःविषय इंजीनियरिंग विल्किनसन प्रोफेसरशिप मानता है. हम उसकी सहायता के लिए nanoparticle के functionalization प्रयोगों प्रदर्शन में जूलिया वेला धन्यवाद.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 | |
| ASW 1000 | Chemspeed Technologies | ||
| LabVIEW | National Instruments | 776671-35 | |
| SGE Gas Tight Syringes, Luer Loc | Sigma Aldrich | 509507 | |
| XL-2000 Sonicator | Qsonica | Q55 | |
| Mini-tube rotator | Fisher Scientific | 05-450-127 |
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