Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Hög kapacitet Syntes av kolhydrater och Funktionalisering av polyanhydrid Nanopartiklar

Published: July 6, 2012 doi: 10.3791/3967
* These authors contributed equally

Summary

I denna artikel är en hög genomströmning metod presenteras för syntes av oligosackarider och deras fastsättning på ytan av polyanhydrid nanopartiklar för vidare användning vid målsökning specifika receptorer på antigenpresenterande celler.

Abstract

Tvärvetenskapliga tillvägagångssätt som inbegriper områden som material design, nanoteknik, kemi och immunologi måste användas för att rationellt utforma effektiva vacciner bärare. Nanopartiklar-baserade plattformar kan förlänga ihållande vaccinantigen, vilket skulle kunna förbättra vaccinet immunogenicitet 1. Flera biologiskt nedbrytbara polymerer har studerats som fordon vaccin leverans 1, i synnerhet, har polyanhydrid partiklar visat förmåga att åstadkomma fördröjd frisättning av stabila protein antigener och för att aktivera antigenpresenterande celler och modulerar immunsvar 2-12.

Den molekylära utformningen av dessa vaccinbärare måste integrera en rationell selektion av polymeregenskaperna samt inkorporering av lämpliga målsökande medel. Hög kapacitet automatiserad tillverkning av inriktning ligander och funktionaliserade partiklar är ett kraftfullt verktyg som kommer att öka förmågan att studera ett brett rÅnge av fastigheter och kommer att leda till utformningen av reproducerbara enheter vaccin leverans.

Tillsatsen av målsökande ligander med förmåga att kännas igen av specifika receptorer på immunceller har visat sig modulera och skräddarsy immunsvar 10,11,13 C-typ lektin receptorer (CLRs) är mönsterigenkänningstekniker receptorer (PRRS) som igenkänner kolhydrater är närvarande på yta av patogener. Stimulering av immunceller via CLRs möjliggör ökad internalisering av antigen och efterföljande presentation för ytterligare T-cell aktivering 14,15. Därför kolhydratmolekyler spela en viktig roll i studien av immunsvar, men användningen av dessa biomolekyler ofta lider brist på tillgänglighet av strukturellt väldefinierad och rena kolhydrater. En automation plattform som bygger på iterativ lösning fas reaktioner kan möjliggöra en snabb och kontrollerad syntes av dessa syntetiskt utmanande molekyler med betydligt lägre BTT SKAPA blockera mängder än traditionella fastfasmetoder 16,17.

Häri rapporterar vi ett protokoll för den automatiserade lösningen fas syntes av oligosackarider såsom mannos-baserade målligander med fluorous fast fas extraktion för mellanliggande rening. Efter utveckling av automatiserade metoder för att göra kolhydrat-baserade målsökande medel, beskriver vi metoder för deras fastsättning på ytan av polyanhydriden nanopartiklar använda en automatiserad robot som inrättats drivs av LabVIEW som tidigare beskrivits 10. Yta funktionalisering med kolhydrater har visat effekt i att rikta CLRs 10,11 och öka genomströmningen av tillverkning metod för att gräva den komplexa samband med en multi-parametrisk systemet kommer att vara av stort värde (Figur 1a).

Protocol

1. Med hög kapacitet kolhydratsyntes

  1. Före den automatiserade syntesen av dimannoside, en lämpligt skyddad sockerdonator, typiskt trikloracetimidat, och acceptorn, huvudsakligen en alkenylgrupp fluorous alkohol, syntetiseras på bänkbaserade.
  2. Ett program är skrivet för automatisk syntes av dimannoside. En schematisk representation av den grundläggande automatiskt förfarande presenteras i figur 2. I programmet, är det säkerställt att före tillsatsen av promotorn, är blandningen av donator och acceptor omrördes under minst 30 minuter.
  3. Lösningar av den syntetiska donator acceptor och trimetylsilyltrifluormetansulfonat görs i diklormetan. Toluen och diklormetan används oftast för glykosylering reaktioner.
  4. Även framställa lösningar av reagens för avlägsnande av temporära skyddande grupper i 80% metanol och 100% metanol.
  5. Innan starten av programmet, se till att RelatIve luftfuktigheten i rummet är 30% eller lägre i automation kammaren. Hög luftfuktighet är skadligt för glykosylering reaktioner.
  6. När programmet startas, överför den robotliknande armen lösningarna av donator och acceptor i reaktionsflaskan sekventiellt. Varefter blandningen omrördes under 30 min.
  7. Nästa robotarmen överför 0,2 till 0,3 ekvivalenter av trimetylsilyltrifluormetansulfonat i blandningen, vanligen vid rumstemperatur, även om lägre temperaturer såsom -20 ° C kan uppnås. Reaktionsblandningen omrördes under 30 min.
  8. Efter 30 minuter, stoppas reaktionen och en liten alikvot avlägsnades för att övervaka reaktionens fortskridande. Om inte fullständig, kan reaktionen fortsättas och slutligen den tid som erfordras kan modifieras.
  9. När reaktionen väl är fullbordad, reaktionsblandningen överfördes till fluorous fasta (FSPE) fas extraktionspatroner innehållande C 8 F 17-modifierad silika-gel för rening.
  10. Vagnenåsar tvättas först med en 80% metanol-vattenblandning (8 ml) för att bli av den icke-fluorous fraktionen.
  11. Därefter patronerna tvättades med 100% metanol för att erhålla den önskade fluorous-märkt produkt. Om ytterligare rening önskas, kan maskinen stoppas och reaktionsprodukt (er) avlägsnas för rening av ytterligare organ.
  12. Efter reningen cykeln, doserar robotarmen natriummetoxid i reaktionsflaskan. Reaktionen omröres under 2 timmar. Om inte fullständig, kan reaktionsblandningen åter fortsätter under en längre tidsperiod och slutligen den programmerade tiden som krävs kan modifieras.
  13. Efter fullbordan av reaktionen renas produkten genom FSPE och utsattes därefter för upplösning i vattenfri toluen följt av indunstning för att avlägsna återstående vatten.
  14. Därefter cykeln (från steg 6 till 13) upprepas tills den önskade kedjelängden erhålles för målmolekylen.
  15. Den skyddade produkten erhålls från automation är thsv renas ytterligare och fullständigt kännetecknas av tekniker såsom kämmagnetisk resonans (NMR)-spektroskopi. Komplett avblockering (borttagande av alla återstående skyddsgrupper) av den slutliga målmolekylen sedan avslutas utanför automation plattform som regel, eftersom det vanligtvis innebär explosiv vätgas och palladium. Den slutligt avskyddningssteg utfördes på bänkbaserade utanför automationsplattform. Det första steget var ozonolys av dubbelbindningen i fluorous tagg följt av oxidation av den framställda aldehyden till en karboxylsyra. Produkten renades genom kolonnkromatografi. Det slutliga steget blev avskyddning av bensyleter grupper av palladium-katalyserad hydrogenering. Produkten fick passera genom celitdyna att bli av med palladium för att få rena slutprodukten.

2. Hög kapacitet nanopartiklar ytfunktionalisering

  1. Hög kapacitet polymer syntes och nanopartiklar tillverkning sker efter samma protocol och robotanordningen inrättat beskrivits av Petersen et al 19. Sampolymerpartiklarna system som används för tillverkning partikel är baserade på sebacinsyra (SA) och 1,6-bis (para-karboxifenoxi) hexan (CPH), och 1,8-bis-( para-karboxifenoxi) -3,6-dioxaoktan (CPTEG) och CPH. En schematisk representation av den robotliknande utnyttjas avsättning anordning presenteras i Figur 1b.
  2. Efter nanopartikel tillverkning är hållaren innehållande rören med nanopartiklar biblioteket återfästas på det linjära manövreringsorganet steget.
  3. För fastsättning av kolhydrater på ytan av polyanhydrid partiklar, är en amin-karboxylsyra-kopplingsreaktion 20 bestående av två på varandra följande reaktioner utförs.
  4. För det första reaktionssteget, är sprutan i den första programmerbara sprutpumpen fylld med 10 ekvivalenter (ekv.) (ekvivalenter genomsnittliga molära karboxylsyra koncentration på partikelytan) av 1-etyl-3-(3-dimetylaminopropyl)-carbodiimide hydroklorid (EDC) och 10 ekv. av etylendiamin i en vattenhaltig lösning, medan sprutan i den andra programmerbara sprutpumpen är laddad med 12 ekv. av N-hydroxisuccinimid (NHS) i vattenhaltig lösning.
  5. Med hjälp av LabVIEW-programmet är reagens suspensioner sätts in nanopartiklar biblioteket *.
  6. Därefter är varje prov sonikeras (30 s vid 40 Hz) och rörhållaren lösgörs från den robotliknande plattformen.
  7. Nanopartiklar suspensioner inkuberades under 9 h ** med konstant rotation vid 4 ° C.
  8. Efter reaktionstiden är avslutad, är rören centrifugerades (12000 x g under 5 min) och återförs till den robotliknande stationen för att utföra två tvättsteg.
  9. För tvättning, förblir en spruta tom och laddas i den första programmerbara sprutpump under det att sprutan i den andra sprutpumpen fylls med kallt vatten. Supernatanten i varje rör avlägsnas i den tomma sprutan och den andra avlagringar pump kallt vatten.
  10. Homogenisering av nanopartikelsuspension utförs såsom beskrivs i steg 2.6. Rören centrifugerades därefter (12000 x g under 5 min) och ett andra tvättsteg utförs såsom beskrivs i steg 2.9.
  11. För den andra reaktionen användes två avsättningshastigheter steg användas. I det första steget avsättning, 12 ekv. av EDC är laddade med en pump och 12 ekv. NHS laddas med den andra pumpen.
  12. Den andra avsättningssteg inkluderar 10 ekv. av en specifik sackarid på de första och andra pumpar (dvs., galaktos, laktos eller di-mannos) *** och en tredje pump med 10 ekv. av glykolsyra (användes som kontroll ****).
  13. Nanopartiklar suspensioner homogeniseras såsom beskrivits i steg 2,6 och inkuberades under 9 h med konstant rotation vid 4 ° C.
  14. Efter tidpunkten för reaktionen är fullbordad, ett tvättsteg utfördes såsom beskrivits i steg 2.8, 2.9 och 2,10.
  15. Den funktionaliserade nanopartikel-biblioteket placeras sedan i en vakuumkammare för att torka under minst 2 timmar.
  16. De funktionaliserade nanopartiklar är sedan karaktärtecknas av röntgen fotoelektron spektroskopi och en hög genomströmning fenol-svavelsyra-analys för att bestämma ytan sammansättningen och koncentrationen av sackariden respektive. Scanning elektronmikroskopi och dynamisk ljusspridning användes för att bestämma partikelstorlek, storleksfördelning, och ytladdning.

Anmärkningar: * Deposition volymer varierar med mängden av nanopartiklar i varje rör.
** Reaktionstider för första och andra reaktioner kan ändras för att justera den slutliga koncentrationen sackarid.
*** Varje sackarid deponeras i provrör, beroende på önskad grupp.
**** För den specifika reaktionen som används i denna studie för fastsättning av kolhydrater, är glykolsyra används som en länk kontroll sedan blottade sackarider redan har denna molekyl kovalent, som möjliggör en ökad bindning till nanopartiklar yta.

3. Representativa resultat

Den Fully skyddad dimannoside visas i figur 2 syntetiserades med användning av automatisering plattformen. Den syntetiserade föreningen karakteriserades med 1 H-NMR i en VXR 400 MHz-spektrometer med användning av CDCI3 som lösningsmedel. NMR-spektrum visas i figur 3.

Användning av high-throughput nanopartikel tillverkning och funktionalisering av polyanhydrid nanopartiklar som beskrivs häri, har fastsättning av dimannose, laktos och galaktos utförts framgångsrikt 10, 11. Med denna uppsättning upp, var optimala reaktionsbetingelser (dvs reaktionstemperatur och tid) identifieras för att uppnå önskad nanopartiklar funktionalisering och morfologi. När reaktionen utfördes vid 4 ° C i stället för rumstemperatur, en minskning av nanopartikel aggregering observeras genom SEM (data ej visade). Tabell 1 visar representativa resultat från karakteriseringen av funktionaliserade 50:50 CPTEG: CPH nanopartiklar med antingen di-mannos ellerlaktos, syntetiseras vid 4 ° C. Uppgifterna tyder på en liten ökning i den genomsnittliga nanopartiklar diametern på grund av funktionalisering. Medan de icke-funktionaliserade nanopartiklar hade en negativ zeta-potential av ca. -20 MV, visade de funktionaliserade partiklarna en positiv zeta-potential värde, vilket visar framgångsrik funktionalisering av nanopartiklar yta. Laktos och di-mannos är båda neutrala socker, men fria amingrupper från etylendiamin länkaren används för att fästa sackarider kan vara ansvarig för den positiva zeta potential.

Reaktionstiden är en annan variabel som kan påverka både den slutliga morfologin av nanopartiklar och graden av socker uppnås fastsättning. Genom justering av reaktionstiden, kan den slutliga sockerkoncentrationen fäst vid nanopartiklar ytan styras såsom visas i figur 4A. Som förväntat, koncentrationen av dimannose på ytan av 50:50 CPTEG: CPH nanopartiklar ökade medden totala tiden för reaktionen och nådde ett maximum efter 18 timmar. Nanopartiklar funktionaliserade med 24 h total reaktionstid användes för att utvärdera deras förmåga att rikta CLRs på mus benmärgshärstammande dendritiska celler (DC). Flödescytometri användes för att utvärdera uttrycket av två CL receptorer (dvs. CIRE (CD209, DC-SIGN) och mannosreceptorn (CD206)) efter stimulering med icke-funktionaliserade, och laktos och di-mannos funktionaliserade nanopartiklar (figur 4B). En högre uttryck av båda receptorerna, som är en indikation på effektiv inriktning, erhölls när cellerna stimulerades med både laktos och di-mannos funktionaliserade nanopartiklar. Emellertid visade di-mannos-funktionaliserade partiklar en högre nivå av uttryck indikerar en specificitet av denna ligand för receptorerna som studerats.

Nanopartikel typ Genomsnittlig partikeldiameter (nm) Aveilska Partikel ζ-potential (mV)
Icke-funktionaliserad 162 ± 43 -20 ± 0,6
Laktos 235 ± 34 26 ± 2,4
Di-mannos 243 ± 32 30 ± 4,2

Tabell 1. Nanopartiklar karakterisering. Icke-funktionaliserad och funktionaliserad karakteriserades genom kvasi-elastisk ljusspridning och zeta-potentialkurvan mätningar. Partikelstorleksdata representerar medelvärdet ± standardavvikelse (SD) av dynamiska data ljusspridande insamlats i tre oberoende experiment. Zeta-potential data representerar medelvärdet ± SD för tre oberoende mätningar. Förändring i tecken zetapotentialen visar att socker var ett effektivt konjugerat till 50:50 CPTEG: CPH nanopartiklar yta.

Figur 1 = "/ Files/ftp_upload/3967/3967fig1.jpg" />
Figur 1. (A) Grafisk representation av strategi som följs med kolhydrater funktionalisering av polyanhydrid nanopartiklar och ett exempel på de funktionaliserade nanopartiklar bibliotek som kan utformas med den beskrivna hög genomströmning strategi. (B) Schematisk representation av den automatiserade avsättning anordningen utnyttjas för partikel funktionalisering, som består av (i) tre NO 1000 pumpar, (ii) en robotliknande steg integreras av två manövreringsorgan (Zaber): en för förflyttning i x-riktningen och den andra för rörelse i y-riktningen, (iii) en andra robotarm steg med två intilliggande ställningar (lämplig för rör och kyvetter) bestående av tre manöverdon, en för varje riktning (x, y och z). De pumpar och totalt fem ställdon är anslutna i serie. Ställdon och pumpar drivs av en dator med hjälp av LabVIEW mjukvara. Detta diagram är inte skalenlig.arge.jpg "target =" _blank "> Klicka här för att visa en större bild.

Figur 2
Figur 2. Grafisk representation av den automatiserade iterativa syntes av kolhydrater med användning mannos som ett exempel.

Figur 3
Figur 3. 1 H-NMR av den skyddade dimannoside.

Figur 4
Figur 4. (A) Effekt av reaktionstid på nanopartiklar ytan koncentration sackarid. I de visade data 50:50 CPTEG: CPH var nanopartiklar funktionaliserad med dimannose vid olika reaktionstider och reaktionen utfördes vid 4 ° C. Den genomsnittliga och standardfelet för två oberoende funktionalisering experiment visas. (B) Laktos-och di-mannos funktionaliserade nanopartiklareffektivt mål DC-SIGN (CIRE, CD209) och mannosreceptorn (CD206) på benmärg-härledda dendritiska celler som visar sig i en ökad expression av dessa två markörer efter stimulering med funktionaliserad 50:50 CPTEG: CPH nanopartiklar i jämförelse med den erhållna uttrycket med icke-funktionaliserade partiklar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Effekten av kolhydrater som målsökande medel för att direkt nanopartiklar interaktioner för immunceller har tidigare visats 10, 11. Tidigare forskning i våra laboratorier har visat att specifika sockerarter fästa polyanhydrid nanopartiklar kan riktas mot olika CLRs på antigenpresenterande celler (APC), och därigenom öka aktiveringen av immunceller som kan vara viktig för ytterligare T-cellaktivering 10, 11. Men för att uppnå optimal inriktning flera parametrar, såsom polyanhydriden kemi, storlek, typ av socker eller yta socker densitet-måste optimeras och därmed öka genomströmningen vid tillverkning metod för att gräva den komplexa samband med en sådan multi-parametrisk systemet kommer att vara av stort värde. Dessutom kan användningen av funktionaliserade nanopartiklar om de har stort värde för andra forskningsområden, inklusive biosensing, enzym immobilisering, och detektering av foodbOrne patogener.

Genom att utnyttja den beskrivna hög genomströmning syntes av kolhydrater, kan utmaningarna i reproducerbar syntes av kolhydratmolekyler mildras. Automatiserade parallella reaktioner samma socker kan producera större mängder material som behövs. De kända roller socker och glykokonjugat snabbt växande. Ändå en förståelse för de molekylära mekanismerna för kolhydrater i många processer, till exempel signalvägar transduktion eller cellulära processer erkännande 21, bygger på enkel och billig tillgång till strukturellt väldefinierade sackarider. Skydd / avlägsnande av strategier för att kontrollera reaktiviteten hos olika hydroxylgrupper för exakt kedjeförlängning är en utmärkt förutsättning för socker-syntes, men är omständlig och tidskrävande. Oligonukleotider och oligopeptider regelbundet och effektivt syntetiseras med hjälp av automatiserade syntetiserare 22, 23. En fast fas synthesizer är ava ilable för oligosackaridsyntes 24, men lider av några allvarliga nackdelar: t.ex. stora överskott av byggstenar (5 till 20 ekvivalenter per koppling steg), avsaknaden av enkel övervakning av reaktion framsteg, och den inneboende variationen i de använda fastfas-hartser . En ny lösning-fas automationsplattform emellertid kräver endast 2 till 3 ekvivalenter av dessa dyrbara byggstenar. I denna plattform ett flertal fluorous taggar, såsom alkenyl-fluorous grupp, möjliggör fluorous fast fas-extraktionskolonn (FSPE) att rena mellanprodukterna lätt från icke-fluorous föreningar 18, 25, 26. Men, som visas här, utesluter dessa taggar inte lösningen fas glykosylering och reaktioner avblockering i vanliga organiska lösningsmedel. Dessutom, till skillnad från någon fast fas automatiserad synthesizer, kan denna nya plattform vanliga strategier reaktion övervakning såsom masspektrometri (MS) och tunnskiktskromatografi (TLC) i något skede.

INNEHÅLL "> Som beskrivits i resultatavsnittet efter hög kapacitet funktionalisering av nanopartiklar som presenteras här har reaktionsbetingelser (t.ex. reaktionstid och temperatur) för att uppnå optimal nanopartiklar morfologin efter funktionalisering optimerats. optimala reaktionstemperaturen kan behöva optimeras beroende på polymerens egenskaper används för att tillverka nanopartiklar (t.ex. glastemperatur (Tg), nedbrytningshastigheter). Exempelvis vid användning av polymerer med låg Tg (under rumstemperatur), kommer funktionalisering reaktioner måste utföras vid låga temperaturer, vilket är fallet för några av de polyanhydrid kemiska används i vår forskargrupp. Optimering av den totala reaktionstiden används för partikel funktionalisering önskas speciellt när partikel kemi med olika förstöras måste funktionaliserade. kan vara perfekt Kortare reaktionstid att funktionalisera bulk-urholka material especiellt när en inriktning socker måste bifogas läkemedels-eller protein-laddade partiklar. Sockerhalten på partikelyta kan vara en viktig variabel att styra biologiska prestandan hos dessa bärare. Den biologiska Resultatet av varierande Sockerhalten är ett aktuellt forskningsområde i våra laboratorier. Användningen av denna hög genomströmning som inrättats för att tillverka och funktionaliserade polyanhydrid nanopartiklar gör det möjligt att testa flera variabler snabbare än konventionella tillverkning och metoder funktionalisering. Den största begränsningen av den höga genomströmningen tekniken är den maximala satsstorleken av partiklar som kan erhållas eftersom det begränsas av storleken på de behållare som får plats i apparaten innehavare: men eftersom den huvudsakliga användningen av denna uppsättning upp är för screening mindre storlek satsvis kan effektivt användas för detta ändamål.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

NLBP är en av grundarna och har eget kapital i kolhydrater företaget LuCella Biosciences, Inc.

Acknowledgments

Författarna vill tacka den amerikanska armén medicinsk forskning och Materielverk (Grant # W81XWH-10-1-0806) och National Institutes of Health (Grant # U19 AI091031-01 och Grant # 1R01GM090280) för ekonomiskt stöd. BN erkänner Balloun professur i kemi-och bioteknik, och NLBP erkänner Wilkinson professur av tvärvetenskaplig Engineering. Vi tackar Julia Vela för hennes hjälp att utföra experimenten nanopartiklar funktionalisering.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Zepp, F. Principles of vacine design-lessons from nature. Vaccine. 28, C14-C24 (2010).
  2. Ulery, B. D., Phanse, Y., Sinha, A., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B., Bellaire, B. H. Polymer chemistry influences monocytic uptake of polyanhydride nanospheres. Pharm. Res. 26, 683-690 (2009).
  3. Torres, M. P., Wilson-Welder, J. H., Lopac, S. K., Phanse, Y., Carrillo-Conde, B., Ramer-Tait, A. E. Polyanhydride microparticles enhance dendritic cell antigen presentation and activation. Acta Biomater. 7, 2857-2864 (2011).
  4. 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).
  5. Petersen, L. K., Ramer-Tait, A. E., Broderick, S. R., Kong, C. S., Ulery, B. D., Rajan, K. Activation of innate immune responses in a pathogen-mimicking manner by amphiphilic polyanhydride nanoparticle adjuvants. Biomaterials. 32, 6815-6822 (2011).
  6. 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).
  7. Lopac, S. K., Torres, M. P., Wilson-Welder, J. H., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B. Effect of polymer chemistry and fabrication method on protein release and stability from polyanhydride microspheres. J. Biomed. Mater. Res. B. 91, 938-947 (2009).
  8. 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).
  9. Determan, A. S., Lin, V. S. Y., Nilsen-Hamilton, M., Narasimhan, B. Encapsulation, stabilization, and release of BSA-FITC from polyanhydride microspheres. J. Controlled Release. 100, 97-109 (2004).
  10. Chavez-Santoscoy, A., Roychoudhury, R., Ramer-Tait, A. E., Pohl, N. L. B., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B. Tailoring the immune response of alveolar macrophages by targeting different C-type lectin receptors using "pathogen-like" amphiphilic polyanhydride nanoparticles. Biomaterials. , Forthcoming (2011).
  11. Carrillo-Conde, B., Song, E. -H., Chavez-Santoscoy, A., Phanse, Y., Ramer-Tait, A., Pohl, N. L. Mannose-functionalized "pathogen-like" polyanhydride nanoparticles target C-type lectin receptors on dendritic cells. Mol. Pharmaceutics. 8, 1877-1886 (2011).
  12. Carrillo-Conde, B., Schiltz, E., Torres, M. P., Yu, J., Phillips, G., Minion, C. Amphipilic polyanhydrides for stabilization of Yersinia pestis antigens. Acta. Biomater. 6, 3110-3119 (2010).
  13. Reddy, S. T., Swartz, M. A., Hubbell, J. A. Targeting dendritic cells with biomaterials: developing the next generation of vaccines. Trends Immunol. 27, 573-580 (2006).
  14. Higashi, N., Fujioka, K., Denda-Nagai, K., Hashimoto, S., Nagai, S., Sato, T. The macrophage C-type lectin specific for galactose/N-acetylgalactosamine is an endocytic receptor expressed on monocyte-derived immature dendritic cells. J. Biol. Chem. 277, 20686 (2002).
  15. Geijtenbeek, T. B. Signalling through C-type lectin receptors: shaping immune responses. Nat. Rev. Immunol. 9, 465-479 (2009).
  16. Seeberger, P. H. Automated oligosaccharide synthesis. Chem. Soc. Rev. 37, 19-28 (2008).
  17. Seeberger, P. H. Automated Carbohydrate Synthesis as Platform to Address Fundamental Aspects of Glycobiology-Current Status and Future Challenges. Carb. Res. 343, 1889-1896 (2008).
  18. Jaipuri, F. A., Pohl, N. L. Toward solution-phase automated iterative synthesis: fluorous-tag assisted solution-phase synthesis of linear and branched mannose oligomers. Org. Biomol. Chem. 6, 2686-2691 (2008).
  19. Petersen, L. K., Chavez-Santoscoy, A., Narasimhan, B. Combinatorial synthesis of and high-throughput protein release from polymer film and nanoparticle libraries. J. Vis. Exp. , Forthcoming (2011).
  20. Song, E. -H., Osanya, A. O., Petersen, C. A., Pohl, N. L. B. Synthesis of multivalent tuberculosis and Leishmania-associated capping carbohydrates reveals structure-dependent responses allowing immune evasion. J. Am. Chem. Soc. 132, 11428-11430 (2010).
  21. Hakamori, S. Aberrant glycosylation in tumor and tumor associated carbohydrate antigens. Adv. Cancer Res. 59, 257-331 (1989).
  22. Atherton, T., Sheppard, R. C. Solid-phase peptide synthesis: a practical approach. , Oxford Univ Press. Oxford, UK. (1999).
  23. Caruthers, M. H. Gene synthesis machines: DNA chemistry and the uses. Science. 230, 281-285 (1985).
  24. Plante, O. J., Palmacci, E. R., Seeberger, P. H. Automated solid- phase synthesis of oligosaccharides. Science. 291, 1523-1527 (2001).
  25. Ko, K. -S., Park, G., Yu, Y., Pohl, N. L. Protecting group-based colorimetric monitoring of fluorous-phase and solid-phase synthesis of oligoglucosamines. Org. Lett. 10, 5381-5384 (2008).
  26. Pohl, N. L. Automated solution-phase oligosaccharide synthesis and carbohydrate microarrays: development of fluorous-based tools for glycomics. Chemical Glycobiology. Chen, X. H. R., Wang, G. P. , American Chemical Society. Washington, DC. 272-287 (2008).

Tags

Bioteknik Chemical Engineering med hög kapacitet Automation kolhydrater Synthesis Polyanhydrider nanopartiklar Funktionalisering inriktning Fluorous Solid Phase Extraction
Hög kapacitet Syntes av kolhydrater och Funktionalisering av polyanhydrid Nanopartiklar
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Carrillo-Conde, B. R., Roychoudhury, More

Carrillo-Conde, B. R., Roychoudhury, R., Chavez-Santoscoy, A. V., Narasimhan, B., Pohl, N. L. B. High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles. J. Vis. Exp. (65), e3967, doi:10.3791/3967 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter