À haut débit la synthèse des glucides et fonctionnalisation de nanoparticules polyanhydride
Summary
Dans cet article, une méthode à haut débit est présenté pour la synthèse d'oligosaccharides et de leur attachement à la surface de nanoparticules polyanhydrides pour une utilisation ultérieure dans le ciblage des récepteurs spécifiques sur les cellules présentatrices d'antigènes.
Abstract
Approches transdisciplinaires impliquant des domaines tels que la conception de matériel, les nanotechnologies, la chimie, et de l'immunologie doivent être utilisés pour concevoir rationnellement efficaces transporteurs de vaccins. À base de nanoparticules plates-formes peuvent prolonger la durée de la persistance d'antigènes vaccinaux, ce qui pourrait améliorer l'immunogénicité vaccin 1. Plusieurs polymères biodégradables ont été étudiés en tant que véhicules de livraison des vaccins 1, en particulier, les particules polyanhydride ont démontré la capacité de fournir à libération prolongée d'antigènes protéiques stables et à activer les cellules présentatrices d'antigènes et de moduler les réponses immunitaires 2-12.
La conception moléculaire de ces porte-vaccins se doit d'intégrer la sélection rationnelle des propriétés des polymères, ainsi que l'incorporation de appropriées des agents de ciblage. De fabrication à haut débit automatisé des ligands de ciblage et de particules fonctionnalisées est un outil puissant qui permettra d'améliorer la capacité d'étudier un large rAnge de propriétés et mènera à la conception de dispositifs reproductibles de livraison des vaccins.
L'ajout de ligands de ciblage susceptibles d'être reconnus par des récepteurs spécifiques sur les cellules immunitaires a été démontré pour moduler et adapter les réponses immunitaires 10,11,13 récepteurs lectine de type C (PLC) sont des récepteurs de reconnaissance des formes du porc (SDRP) qui reconnaissent les hydrates de carbone présents sur le surface de pathogènes. La stimulation des cellules immunitaires via PLC permet l'internalisation accrue de l'antigène et la présentation subséquente pour l'activation des lymphocytes T en outre 14,15. Par conséquent, les molécules d'hydrates de carbone jouent un rôle important dans l'étude des réponses immunitaires; cependant, l'utilisation de ces biomolécules souffre souvent du manque de disponibilité de la structure bien définie et des hydrates de carbone purs. Une plate-forme d'automatisation basée sur la solution itérative des réactions en phase peut permettre la synthèse rapide et contrôlée de ces molécules de synthèse difficiles en utilisant b significativement plus faibleonstruire quantités de blocs que les traditionnels en phase solide des méthodes 16,17.
Ici on signaler un protocole pour la solution automatisée en phase de synthèse d'oligosaccharides tels que le mannose à base fluorée avec des ligands de ciblage extraction en phase solide pour la purification intermédiaire. Après développement de procédés automatiques pour faire l'agent à base de carbohydrate ciblage, on décrit les méthodes pour leur fixation sur la surface de nanoparticules polyanhydride employant un ensemble robotique automatisé jusqu'à actionné par LabVIEW comme décrit précédemment 10. Fonctionnalisation de surface avec des hydrates de carbone a montré son efficacité dans le ciblage PLC 10,11 et augmenter le débit du procédé de fabrication pour déterrer les complexités associées à un système multi-paramétrique sera d'une grande valeur (Figure 1a).
Protocol
Discussion
L'efficacité des hydrates de carbone comme agents de ciblage à des interactions nanoparticules directs aux cellules immunitaires a été démontré précédemment 10, 11. Des recherches antérieures dans nos laboratoires ont montré que les sucres spécifiques attachés aux nanoparticules polyanhydrides sont en mesure de cibler PLC différents sur les cellules présentatrices d'antigènes (APC), améliorant ainsi l'activation des cellules immunitaires qui peut être important pour l'activati…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier le US Army Medical Research et du matériel de commande (Grant # W81XWH-10-1-0806) et le National Institutes of Health (Grant # U19-01 AI091031 et Grant # 1R01GM090280) pour un soutien financier. BN reconnaît la chaire Balloun en génie chimique et biologique et NLBP reconnaît la chaire de génie Wilkinson interdisciplinaire. Nous remercions Julia Vela pour son aide dans l'exécution des expériences de fonctionnalisation des nanoparticules.
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 |
| 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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