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Biology

निकट-इन्फ्रारेड सेंसिटिव, कोर-शेल वैक्सीन डिलीवरी प्लेटफॉर्म का उत्पादन

doi: 10.3791/60569 Published: October 20, 2020

Summary

यह लेख देरी से फट रिलीज को सक्षम करने के लिए एक उपन्यास वैक्सीन वितरण मंच, "पॉलीबबल्स" का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल का वर्णन करता है। पॉलीबबल बनाने के लिए पॉली (लैक्टिक-सह-ग्लाइकोलिक एसिड) और पॉलीकैप्रोलैकटोन सहित पॉलिएस्टर का उपयोग किया जाता था और छोटे अणुओं और एंटीजन का उपयोग कार्गो के रूप में किया जाता था।

Abstract

वैक्सीन वितरण रणनीतियां जो दुनिया भर में प्रतिरक्षण कवरेज में सुधार के लिए महत्वपूर्ण हैं, उपन्यास रिलीज प्रोफाइल को सक्षम करते हुए कार्बनिक सॉल्वेंट के लिए कार्गो के जोखिम को सीमित कर सकती हैं। यहां, पॉलीबबल्स नामक एक उपन्यास इंजेक्शन, पराबैंगनी-इलाज और विलंबित फट रिलीज-सक्षम वैक्सीन वितरण मंच पेश किया गया है। कार्गो को पॉलिएस्टर-आधारित पॉलीबबल्स में इंजेक्ट किया गया था जो 10% कार्बोक्सीमेथायसेलुलोस-आधारित जलीय समाधान में बनाए गए थे। इस पेपर में पॉलीबबल्स के गोलाकार आकार को बनाए रखने और पॉलीबबल्स के भीतर कार्गो की मात्रा को अधिकतम करने के लिए कार्गो प्लेसमेंट और प्रतिधारण को अनुकूलित करने के लिए प्रोटोकॉल शामिल हैं। सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, पॉलीबबल्स के भीतर क्लोरीनेटेड सॉल्वेंट सामग्री का न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था। रिलीज अध्ययन पॉलीबबल के भीतर कार्गो के रूप में छोटे अणुओं के साथ आयोजित किया गया देरी फट रिहाई की पुष्टि करने के लिए । कार्गो की ऑन-डिमांड डिलीवरी की क्षमता को और दिखाने के लिए, पॉलीमर शेल के भीतर सोने के नैनोरोड मिलाए गए ताकि निकट-अवरक्त लेजर सक्रियण को सक्षम किया जा सके।

Introduction

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सीमित प्रतिरक्षण कवरेज के परिणामस्वरूप 3 मिलियन लोगों की मृत्यु विशेष रूप से वैक्सीन-रोके जाने योग्य रोगों के कारण होती है1. अपर्याप्त भंडारण और परिवहन स्थितियों से कार्यात्मक टीकों की बर्बादी होती है और इस प्रकार वैश्विक प्रतिरक्षण को कम करने में योगदान होता है । इसके अलावा, आवश्यक वैक्सीन कार्यक्रम का पालन नहीं करने के कारण अधूरे टीकाकरण से भी सीमित वैक्सीन कवरेज का कारण बनता है, विशेष रूप से विकासशील देशों में2। बूस्टर शॉट्स प्राप्त करने के लिए अनुशंसित अवधि के भीतर चिकित्सा कर्मियों के लिए कई यात्राओं की आवश्यकता होती है, इस प्रकार पूर्ण टीकाकरण के साथ जनसंख्या का प्रतिशत सीमित होता है। इसलिए, इन चुनौतियों को दरकिनार करने के लिए नियंत्रित वैक्सीन वितरण के लिए उपन्यास रणनीतियों को विकसित करने की आवश्यकता है ।

वैक्सीन वितरण प्रौद्योगिकियों के विकास की दिशा में वर्तमान प्रयासों में पायस आधारित पॉलीमेरिक सिस्टम3,,4शामिल हैं। हालांकि, कार्गो अक्सर कार्बनिक विलायक की अधिक मात्रा में उजागर होता है जो संभावित रूप से एकत्रीकरण और विकृति का कारण बन सकता है, विशेष रूप से प्रोटीन आधारित कार्गो5,,6के संदर्भ में। हमने एक उपन्यास वैक्सीन डिलीवरी प्लेटफॉर्म विकसित किया है, "पॉलीबबल्स", जो संभावित रूप से कई कार्गो डिब्बों को घर कर सकता है, जबकि कार्गो की मात्रा को कम कर सकता है जो सॉल्वेंट7के संपर्क में है। उदाहरण के लिए, हमारे पॉलीबबल कोर-शेल प्लेटफॉर्म में, व्यास 0.38 मिमी (एसईएम) का एक कार्गो पॉकेट 1 मिमी पॉलीबबल के केंद्र में इंजेक्ट किया जाता है। इस मामले में, कार्बनिक सॉल्वेंट के संपर्क में कार्गो का सतह क्षेत्र लगभग 0.453 मिमी2होगा। एक क्षेत्र (कार्गो डिपो) के भीतर क्षेत्रों (सूक्ष्मकण) की पैकिंग घनत्व पर विचार करने के बाद, सूक्ष्मकणों की वास्तविक मात्रा (व्यास में 10 माइक्रोन) है कि डिपो में फिट सकता है ०.१७ मिमी3है । एक सूक्ष्मकण की मात्रा 5.24x10-8 मिमी 3 है और इस प्रकार डिपो को फिट करने वाले कणों की संख्या ~ 3.2x106 कण है। यदि प्रत्येक माइक्रोकण में 0.25 माइक्रोन व्यास के 20 कार्गो पॉकेट (डबल-पायस के परिणामस्वरूप) होते हैं, तो कार्बनिक सॉल्वेंट के संपर्क में कार्गो का सतह क्षेत्र 1274मिमी 2है। पॉलीबबल के भीतर कार्गो डिपो इस प्रकार माइक्रोकणों में कार्बनिक विलायक उजागर कार्गो की तुलना में कार्बनिक विलायक के संपर्क में ~2800 गुना कम सतह क्षेत्र होगा। हमारा पॉलिएस्टर-आधारित प्लेटफ़ॉर्म इस प्रकार संभावित रूप से कार्बनिक सॉल्वेंट के संपर्क में आने वाले कार्गो की मात्रा को कम कर सकता है जो अन्यथा कार्गो एकत्रीकरण और अस्थिरता पैदा कर सकता है।

पॉलीबबल चरण-पृथक्करण सिद्धांत के आधार पर बनते हैं जहां कार्बनिक चरण में पॉलिएस्टर को एक जलीय समाधान में इंजेक्ट किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप गोलाकार बुलबुला होता है। जलीय चरण में कार्गो तो बहुबूल के केंद्र में इंजेक्शन किया जा सकता है । एक और कार्गो डिब्बे संभवतः बहुलक खोल के साथ एक अलग कार्गो मिश्रण से बहुबूल के भीतर प्राप्त किया जा सकता है । इस स्तर पर बहुबूल निंदनीय होगा और फिर बीच में कार्गो के साथ एक ठोस पॉलीबबल संरचना में परिणाम के लिए ठीक हो जाएगा। पॉलीबबल के समग्र आकार को कम करते हुए पॉलीबबल के भीतर कार्गो क्षमता बढ़ाने के लिए गोलाकार पॉलीबबल को अन्य ज्यामितीय आकारों में चुना गया था। केंद्र में कार्गो के साथ पॉलीबबल्स को देरी से फट रिलीज प्रदर्शित करने के लिए चुना गया था । पॉलीबबल्स को पॉलीबबल्स के तापमान में वृद्धि करने के लिए निकट अवरक्त (एनआईआर) के साथ संवेदनशील (यानी, थेरनोस्टिक-सक्षम) एजेंट, अर्थात् सोने के नैनोरोड्स (AuNR) के साथ भी शामिल किया गया था। यह प्रभाव संभावित रूप से तेजी से गिरावट की सुविधा दे सकता है और भविष्य के अनुप्रयोगों में काइनेटिक्स को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस पेपर में, हम पॉलीबबल्स से देरी से फट रिलीज प्राप्त करने और एनआईआर-सक्रियण का कारण बनने के लिए पॉलीबबल्स को बनाने और विशेषता बनाने के लिए अपने दृष्टिकोण का वर्णन करते हैं।

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Protocol

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1. पॉलीकैप्रोलैसियोन ट्राइक्रिलेट (पीसीएलटीए) संश्लेषण

  1. सूखी 3.2 मिली 400 दा पॉलीकैप्रोलेसिओन (पीसीएल) ट्रायॉल रात भर 50 डिग्री सेल्सियस पर खुले 200 एमएल राउंड बॉटम फ्लास्क में और के2सीओ3 एक ग्लास शीशी में 90 डिग्री सेल्सियस पर।
  2. आर्गन के तहत डाइक्लोरोमेथेन (डीसीएम) के 6.4 एमएल और 4.246 ग्राम पोटेशियम कार्बोनेट (के2सीओ3)के साथ ट्रायॉल मिलाएं।
  3. डीसीएम के 27.2 एमएल में एक्रिलोइल क्लोराइड का 2.72 एमएल मिलाएं और 5 मिनट से अधिक फ्लास्क में रिएक्शन मिश्रण में ड्रॉपवाइज जोड़ें।
  4. एल्यूमीनियम पन्नी के साथ प्रतिक्रिया मिश्रण को कवर और आर्गन के तहत 24 घंटे के लिए कमरे के तापमान पर अबाधित छोड़ दें ।
  5. 24 घंटे के बाद, अतिरिक्त अभिकर्णों को त्यागने के लिए वैक्यूम के तहत बुचनर कीप पर एक फिल्टर पेपर का उपयोग करके प्रतिक्रिया मिश्रण को फ़िल्टर करें।
  6. स्टेप 1.5 से बारिटेट करें जिसमें डायथाइल ईथर में एंडकैप्ड पॉलिमर 1:3 (vol/vol) में और रोटोवेप 30 डिग्री सेल्सियस पर डायथाइल ईथर को हटाने के लिए शामिल है।

2. बहुबूल का गठन

नोट: डिओनाइज्ड (डीआई) पानी में पॉलीमर इंजेक्ट करने से पॉलीबबल्स शीशी के नीचे की ओर पलायन कर जाएंगे जिसके परिणामस्वरूप चपटा नीचे होता है। पॉलीबबल सपाट होने से बचने के लिए 10% (wt/vol) कार्बोक्सीमिथाइल सेल्यूलोज (सीएमसी) का उपयोग करें।

  1. डीआई वाटर में 10% (wt/vol) सीएमसी समाधान तैयार करें।
  2. 1 एमएल ट्रांसफर पिपेट का उपयोग करके 10% सीएमसी के 0.8 एमएल के साथ 0.92 एमएल ग्लास शीशी भरें।
  3. डीसीएम में 14 केडीए पीसीएल के 1000 मिलीग्राम/एमएल मिलाएं और 200 माइक्रोएल की कुल मात्रा के लिए 1:3 (vol/vol) में पीसीएलटीए को संश्लेषित करें या क्लोरोफॉर्म में 5 केडीए पॉली (लैक्टिक-सह-ग्लाइकोलिक एसिड) डायलेट (पीएलएडीए) के 1000 मिलीग्राम/एमएल के 200 माइक्रोल तैयार करें।
  4. 0.005:1 (vol/vol) में बहुलक (पीएलजीएडा या पीसीएल/पीसीएलटीए) मिश्रण के साथ 2-हाइड्रोक्सी-4′-(2-हाइड्रोक्सीथॉक्सी) -2-मिथाइलप्रोपिओफेनोन (फोटोनिटिलेटर) मिलाएं ।
  5. एक 1 मिलील ग्लास सिरिंज में बहुलक मिश्रण के 200 माइक्रोन लोड एक सिरिंज पंप पर घुड़सवार है कि 0.016 इंच के एक आंतरिक व्यास के साथ एक वितरण स्टेनलेस स्टील ट्यूब से जुड़ा हुआ है।
  6. पॉलीबबल बनाने के लिए कांच की शीशी में 10% सीएमसी में पॉलीमर इंजेक्ट करने के लिए पॉलीमर ट्यूब की फॉरवर्ड और बैकवर्ड मोशन को नियंत्रित करने के लिए माइक्रोमोटर का इस्तेमाल करें ।
  7. 2 डब्ल्यू/सेमी 2 पर ६० एस के लिए २५४ एनएम तरंगदैर्ध्य पर2पराबैंगनी (यूवी) के तहत पॉलीबबल्स का इलाज करें ।
  8. फ्लैश तरल नाइट्रोजन में पॉलीबबल्स को फ्रीज करें और 0.010 मीटर बार वैक्यूम पर रात भर और -85 डिग्री सेल्सियस पर lyophilize करें।
  9. संदंश का उपयोग कर सूखे सीएमसी से पॉलीबबल्स को अलग करें और किसी भी अवशिष्ट सीएमसी को हटाने के लिए डीआई पानी के साथ पॉलीबबल धोएं। ध्यान दें कि अन्य पॉलिमर का उपयोग रिलीज कीटिक्स को बदलने के लिए संशोधनों के साथ किया जा सकता है।

3. पॉलीबबल व्यास का मॉड्यूलेशन

  1. 1 एमएल ट्रांसफर पिपेट का उपयोग करके 10% सीएमसी के साथ 0.92 एमएल ग्लास शीशी भरें।
  2. 1000mg/mL 14kDa PCL और संश्लेषण PCLTA के साथ एक 1:3 (vol/vol) में PCL/PCLTA मिलाएं । 0.005:1 (vol/vol) में बहुलक मिश्रण के साथ फोटोनिटिनिएटर मिलाएं।
  3. एक सिरिंज पंप पर चढ़कर 1 एमएल ग्लास सिरिंज में बहुलक मिश्रण लोड करें जो 0.016 इंच के आंतरिक व्यास के साथ एक डिस्पेंसिंग स्टेनलेस-स्टील ट्यूब से जुड़ा हुआ है।
  4. पॉलीबबल बनाने के लिए कांच की शीशी में 10% सीएमसी में पॉलीमर इंजेक्ट करने के लिए पॉलीमर ट्यूब की फॉरवर्ड और बैकवर्ड मोशन को नियंत्रित करने के लिए माइक्रोमोटर का इस्तेमाल करें ।
  5. विभिन्न व्यासों के साथ पॉलीबबल प्राप्त करने के लिए, 0.0005 से 1 μL/s तक वितरण दर भिन्न होती है।
  6. अलग-अलग व्यास के साथ पॉलीबबल्स के साथ शीशी की छवियां लें।
  7. पॉलीबबल्स के व्यास की मात्रा निर्धारित करने और शीशी के आकार को पैमाने के रूप में उपयोग करने के लिए इमेजजे का उपयोग करें।

4. पॉलीबबल के भीतर कार्गो को केंद्रित करना

  1. K2सीओ3का उपयोग करके पीसीएल/पीसीएलटीए चिपचिपाहट का मॉड्यूलेशन:
    नोट: पीएलजीडीए की चिपचिपाहट को K2सीओ3 का उपयोग करके संशोधित करने की नहीं है क्योंकि कार्गो को केंद्रित करने के लिए 1000 मिलीग्राम/एमएल पर 5 केडीए प्लेगडा की चिपचिपाहट पर्याप्त है।
    1. K2CO3 जोड़ें (जो PCLTA प्रतिक्रिया के बाद अलग किया गया था) 0 मिलीग्राम/एमएल, 10 मिलीग्राम/एमएल, 20 मिलीग्राम/एमएल, ४० मिलीग्राम/एमएल, और ६० मिलीग्राम/एमएल सहित अलग सांद्रता पर PCLTA के लिए ।
    2. 0 से 1000 1/s rheometry का उपयोग कर कतरनी दर को बदलकर समाधान के गतिशील चिपचिपाहट को मापें।
    3. मैन्युअल रूप से कार्गो को बीच में इंजेक्ट करें (कार्गो मिश्रण तैयार करने के लिए चरण 4.2 का उल्लेख करें) जो पीसीएल/पीसीएलटीए समाधानों का उपयोग करके के 2 सीओ3(चरण4.1.1) की विभिन्न सांद्रता के साथ गठित किए गए थे। K2सीओ3 की इष्टतम एकाग्रता का निर्धारण करके यह देख कर कि चरण 4.1.1 से कौन सा समाधान बीच में कार्गो को बनाए रख सकता है।
  2. सीएमसी के साथ कार्गो का केंद्र (पहले से ही छोटे अणुओं के साथ व्यवहार्यता दिखाई गई)
    1. कार्गो की चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए रात भर एक रोटेटर में 5% (wt/vol) सीएमसी के साथ कार्गो मिलाएं ।
    2. पॉलीबबल में कार्गो मिश्रण के 2 माइक्रोन को मैन्युअल रूप से इंजेक्ट करें और 2डब्ल्यू/सेमी2 पर 60 एस के लिए 254 एनएम तरंगदैर्ध्य पर यूवी इलाज के साथ आगे बढ़ें।
    3. फ्लैश 30 एस के लिए तरल नाइट्रोजन में बहुबूबल्स फ्रीज और 0.010 mBar वैक्यूम पर रात भर lyophilize और -85 डिग्री सेल्सियस पर।
    4. किसी भी अवशिष्ट सीएमसी को हटाने के लिए संदंश का उपयोग करके सूखे सीएमसी से पॉलीबबल्स को अलग करें और डीआई पानी से धोएं।
    5. आधे में पॉलीबबल काटें और यह सुनिश्चित करने के लिए कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके हिस्सों को छवि दें कि कार्गो केंद्रित है (उपयोग किए जाने वाले उत्तेजन और उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य के लिए चरण 6 को देखें)।

5. कार्गो फॉर्मूलेशन

नोट: पॉलीबबल फॉर्मूलेशन में विभिन्न कार्गो प्रकार हो सकते हैं, जिनमें छोटे अणु, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड शामिल हैं।

  1. पिछले अध्ययनों के आधार पर, प्रोटीन कार्गो के मामले में, पॉलीबबल फॉर्मूलेशन के दौरान प्रोटीन की स्थिरता में सुधार करने के लिए पॉलीथीन ग्लाइकोल (खूंटी)6,पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन (पीवीपी), और ग्लाइकोपॉलिमर्स6 सहित एक्सिपिएंट्स का उपयोग करें।
  2. चरण 2 में प्रोटोकॉल के आधार पर पॉलीबबल बनाएं।
  3. एचआईवी gp120/41 एंटीजन के 625 माइक्रोन में 17.11 ग्राम ट्रेहालोस जोड़कर एंटीजन समाधान तैयार करें।
  4. मैन्युअल रूप से पॉलीबबल के बीच में एंटीजन समाधान के 1 माइक्रोल इंजेक्ट करें।
  5. 0, 7, 14 और 21 दिनों पर पॉलीबबल खोलें, और क्रमशः उत्तेजन और उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य 497 एनएम और 520 एनएम के साथ एंटीजन के फ्लोरेसेंस को रिकॉर्ड करें।
  6. एंजाइम से जुड़े इम्यूनोसोर्बेंट परख (एलिसा) का उपयोग करके एंटीजन की कार्यक्षमता निर्धारित करें और अवरुद्ध बफर के रूप में 5% नॉनफैट दूध का उपयोग करें।

6. कार्गो की रिहाई

नोट: छोटे अणु या एंटीजन कार्गो प्रकार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है

  1. छोटा अणु
    1. 37 डिग्री सेल्सियस पर फॉस्फेट बफर खारा (पीबीएस) के 400 माइक्रोन में केंद्रित एक्क्राइन के साथ इनक्यूबेट पॉलीबबल्स, पीएलजीडीए पॉलीबबल्स के लिए 50 डिग्री सेल्सियस और 37 डिग्री सेल्सियस पर, 50 डिग्री सेल्सियस, पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स के लिए 70 डिग्री सेल्सियस।
      नोट: हम शरीर के तापमान से ऊपर परीक्षण की सलाह देने का कारण एक है) उस तापमान (50 डिग्री सेल्सियस) का अनुकरण करें जिस पर पॉलीबबल पीसीएल और पीएलजीए के भीतर सोने के नैनोरोड (AuNRs) को लेजर करते समय पहुंचता है; और ख) पीसीएल (50 डिग्री सेल्सियस, 70 डिग्री सेल्सियस) की गिरावट प्रक्रिया में तेजी लाएं।
    2. हर समय बिंदु पर, सुपरनेटेंट एकत्र करें और ताजा पीबीएस के 400 माइक्रोन के साथ बदलें।
    3. एकत्र सुपरनेटेंट में फ्लोरेसेंस तीव्रता की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक प्लेट रीडर का उपयोग करें।
      नोट: acriflavine के लिए 416 एनएम/514 एनएम के पूर्व/em का उपयोग करें।
  2. एंटीजन
    1. केंद्रित गोजातीय एल्बुमिन सीरम (बीएसए) के साथ 488 पीबीएस के 400 माइक्रोन में 37 डिग्री सेल्सियस, पीएलजीडीए पॉलीबबल्स के लिए 50 डिग्री सेल्सियस और 37 डिग्री सेल्सियस पर, पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स के लिए 50 डिग्री सेल्सियस।
    2. हर समय बिंदु पर, सुपरनेटेंट को इकट्ठा करें और 400 माइक्रोन ताजा पीबीएस के साथ बदलें।
    3. एकत्र सुपरनेटेंट में फ्लोरेसेंस तीव्रता की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक प्लेट रीडर का उपयोग करें। बीएसए-488 के लिए 497 एनएम/520 एनएम के एक्स/एम का प्रयोग करें।
      नोट: पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स के लिए ७० डिग्री सेल्सियस पर जारी अध्ययन चरम तापमान के लिए एंटीजन को उजागर करने से बचने के लिए आयोजित नहीं किया जाना चाहिए ।

7. विषाक्तता

  1. न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण (एनएए) का उपयोग करके पॉलीबबल्स में क्लोरीन सामग्री की मात्रा निर्धारित करना
    1. 0.010 मीटर बार वैक्यूम और -85 डिग्री सेल्सियस पर इस अध्ययन के लिए 2, 4, 6, 20 और 24 घंटे के लिए lyophilized किए गए पॉलीबबल्स का उपयोग करें।
    2. 5-9 मिलीग्राम पॉलीबबल्स को मापें और उन्हें एलपीई विकिरण की शीशियों पर रखें।
    3. नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी (एनआईएसटी) से क्लोरीन कैलिब्रेशन सॉल्यूशन के 1000 जी/एमएल तैयार करें- ट्रेस करने योग्य अंशांकन समाधान।
    4. 600 एस के लिए 9.1 × 10 12 /सेमी2·s की न्यूट्रॉन फ्लूसेंस दर पर प्रत्येक नमूने पर न्यूट्रॉन विकिरणों को पूरा करने के लिए1मेगावाट त्रिगा रिएक्टर का उपयोग करें।
    5. पॉलीबबल्स को यूनीरेडेड शीशियों में स्थानांतरित करें।
    6. 360 एस क्षय अंतराल के बाद 500 एस के लिए गामा-रे स्पेक्ट्रा प्राप्त करने के लिए एचपीजी डिटेक्टर का उपयोग करें।
    7. डेटा का विश्लेषण करने के लिए कैनबरा इंडस्ट्रीज द्वारा एनएए सॉफ्टवेयर का उपयोग करें।
  2. एनएए का उपयोग करके पॉलीबबल्स से जारी क्लोरीन सामग्री की मात्रा
    1. इनक्यूबेट पॉलीबबल्स जिन्हें रातोंरात (0.010 मीटर बार वैक्यूम पर और -85 डिग्री सेल्सियस पर) पीबीएस के 400 माइक्रोन में 37 डिग्री सेल्सियस पर lyophilized किया गया था।
    2. इनक्यूबेशन के बाद 1, 2 और 3 सप्ताह में सुपरनेटेंट लीजिए।
    3. चरण 7.1 में ऊपर वर्णित समान विधि का उपयोग करके एनएए का उपयोग करके क्लोरीन सामग्री के लिए सुपरनेटेंट का विश्लेषण करें।

8. किटलर, एस. द्वारा AuNR संश्लेषण, एट अल8

  1. 10 एमएम क्लोरोएरिक एसिड (एचएयूसीएल4),100 एमएम सेट्रीमोनियम ब्रोमाइड (सीटीएबी) के 7.5 एमएल और 10 एमएम आइस कोल्ड सोडियम बोरोहाइड्राइड (एनएबीएच4)के 600 माइक्रोन मिलाकर 1एनआर सीडिंग सॉल्यूशन तैयार करें।
  2. 100 एमएम सीटीएबी के 40 एमएल, 10 एमएम एचएसीएल4के 1.7 एमएल, सिल्वर नाइट्रेट (एजीओओ3)के 250 माइक्रोन और 17.6 मिलीग्राम/एमएल एस्कॉर्बिक एसिड को एक ट्यूब में मिलाकर ग्रोथ सॉल्यूशन तैयार करें।
  3. 1 मिनट के लिए 1200 आरपीएम पर विकास समाधान के साथ बीज समाधान के 420 माइक्रोल को सख्ती से मिलाएं। फिर मिश्रण को 16 घंटे तक प्रतिक्रिया देने के लिए अव्यवस्थित छोड़ दें।
  4. 10 मिनट के लिए 8000 × जी पर अपकेंद्री द्वारा मिश्रण से अतिरिक्त अभिकर्षकों को हटा दें और सुपरनेट को त्याग दें।

9. सोलिमन, एमजी, एट अल द्वारा AuNRs का हाइड्रोफोबिकाइजेशन9

  1. 1 एमएम सोडियम हाइड्रोक्साइड (नाओएच) का उपयोग करके संश्लेषित सीटीएबी-स्थिर AuNRs के 1.5 एमएल के पीएच को 10 तक समायोजित करें।
  2. रात 400 आरपीएम पर 0.3 m m mthylated खूंटी (mPEG) थिओल के 0.1 एमएल के साथ समाधान हिलाओ।
  3. 4 दिनों के लिए 500 आरपीएम पर क्लोरोफॉर्म में 0.4 मीटर डोडेसिलामाइन (डीडीए) के साथ PEGylated AuNRs मिलाएं।
  4. हाइड्रोफोबिकाइज्ड AuNRs युक्त शीर्ष कार्बनिक परत को बाहर निकालें और भविष्य के उपयोग तक 4 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें।

10. बहुबूबल्स की एनआईआर-एक्टिवेशन

  1. एक 1:9 (vol/vol) में हाइड्रोफोबिकाइज्ड AuNRs के साथ बहुलक (पीएलजीएडा या पीसीएल/पीसीएलए) समाधान मिलाएं ।
  2. 0.005:1 (vol/vol) में बहुलक-AuNR मिश्रण में फोटोनिटीटर जोड़ें।
  3. 10% सीएमसी (wt/vol) के साथ 0.92 मिली ग्लास शीशी में बहुलक-AuNR मिश्रण इंजेक्शन द्वारा पॉलीबबल बनाएं (चरण 2 को देखें)।
  4. 2 डब्ल्यू/सेमी 2 पर ६० एस के लिए २५४ एनएम2तरंगदैर्ध्य पर पॉलीबबल्स का इलाज करें ।
  5. तरल नाइट्रोजन में 30 एस के लिए फ्लैश फ्रीज और 0.010 मीटर बार वैक्यूम पर रात भर lyophilize और -85 डिग्री सेल्सियस पर।
  6. किसी भी अवशिष्ट सीएमसी को हटाने के लिए सूखे पॉलीबबल्स को संदंश का उपयोग करके अलग करें और डीआई पानी से धोएं।
  7. पीबीएस के 400 माइक्रोन में पॉलीबबल्स को 37 डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेट करें।
  8. हर सोमवार, बुधवार और शुक्रवार को 5 मिनट के लिए 8A पर 801 एनएम एनआईआर लेजर का उपयोग करके पॉलीबबल्स को सक्रिय करें।
  9. तापमान मूल्यों को प्राप्त करने के लिए लेजर सक्रियण से पहले और बाद में पॉलीबबल की आगे दिखने वाली इन्फ्रारेड (FLIR) छवियां लें।
  10. FLIR छवियों से तापमान मूल्यों के आधार पर लेजर सक्रियण से पहले और बाद के बीच तापमान अंतर की गणना करें।

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Representative Results

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सेम और एनएए का उपयोग करके पॉलीबबल्स को बड़े पैमाने पर चित्रित किया गया था। कार्गो सफलतापूर्वक एक देरी फट रिहाई में परिणाम के लिए केंद्रित था । पॉलीबबल्स के भीतर AuNRs की उपस्थिति के कारण पॉलीबबल्स को भी सफलतापूर्वक लेजर-सक्रिय किया गया था।

बहुबूबल लक्षण वर्णन
सीएमसी के बिना एक जलीय समाधान में इंजेक्ट किए गए पॉलीबबल के परिणामस्वरूप कांच की शीशी केनीचे (चित्र 1ए, बी)के साथ उनके संपर्क के कारण एक चपटा पॉलीबबल हुआ। आंशिक सपाट तब देखा गया जब डीआई पानी(चित्रा 1सी)के स्थान पर 5% सीएमसी आधारित जलीय समाधान का उपयोग किया गया था। इसके बाद, कांच की शीशी में 10% सीएमसी आधारित जलीय समाधान के परिणामस्वरूप समाधान में पॉलीबबल को निलंबित कर दिया गया और इस प्रकार पॉलीबबल(चित्रा 1डी)के स्पिरसिटी के सफल रखरखाव।

कार्गो केंद्रित
सीएमसी के अभाव में पॉलीबबल में कार्गो इंजेक्शन के परिणामस्वरूप रिसाव हुआ जिससे पॉलीबबल(चित्र 3)के भीतर कार्गो की कोई अवधारण नहीं हुई। इस चुनौती का मुकाबला करने के लिए, दो दृष्टिकोणों का उपयोग किया गया था: 1) पीसीएलटीए की चिपचिपाहट को K2सीओ3 का उपयोग करके सफलतापूर्वक बढ़ाया गया था जिसे पीसीएल ट्राइओल के साथ ट्राइक्रिलेट(चित्रा 2) और 2)के साथ अलग किया गया था, कार्गो की चिपचिपाहट 5% सीएमसी(चित्रा 3, चित्रा 4)के साथ कार्गो को मिलाने के बाद सफलतापूर्वक बढ़ गई थी। पीएलजीएडीए पॉलीबबल्स की चिपचिपाहट कार्गो को केंद्रित करने की सुविधा प्रदान करने के लिए पर्याप्त थी और इस प्रकार K2सीओ3का उपयोग करके संग्राहक नहीं किया गया था।

एंटीजन कार्यक्षमता
एचआईवी gp120/41 एंटीजन के साथ और पॉलीबबल(चित्रा 5)में इंजेक्शन से पहले trehalose के बिना मिलाया गया था । एंटीजन (कार्यक्षमता के रूप में कहा जाता है) के साथ और बिना ट्रेहालोज के लिए एंटीबॉडी की बाध्यकारी दक्षता में कोई सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया था।

लेजर सक्रियण के बिना अध्ययन जारी
पीएलजीएए पॉलीबबल्स में 19 और 5 दिन में एक्रिफ्लाबिन के साथ विलंबित फट विज्ञप्ति क्रमशः 37 डिग्री सेल्सियस(चित्रा 6ए)और 50 डिग्री सेल्सियस(चित्रा 6बी)पर इनक्यूबेटेड के लिए देखी गई थी। पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स में 160 और 60 के बीच में एक्फ्लामाइन के साथ 50 डिग्री सेल्सियस(चित्रा 7ए)और 70 डिग्री सेल्सियस(चित्रा 7बी)पर क्रमशः 60 प्रतिशत विलंबित फट विज्ञप्ति भी देखी गई। ये रिलीज अध्ययन लेजर-सक्रिय AuNRs के अभाव में आयोजित किए गए थे।

इन विट्रो लेजर सक्रियण पॉलीबबल्स
खोल में AuNRs के साथ पॉलीबबल्स सफलतापूर्वक लेजर पीएलजीएडा पॉलीबबल्स(चित्रा 8ए)और पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स(चित्रा 8बी)में कई बार सक्रिय थे । लेजर एक्टिवेशन से पहले और बाद से तापमान में बदलाव क्रमशः 1 डिग्री सेल्सियस ± 1 डिग्री सेल्सियस और 5 ± 1 डिग्री सेल्सियस थे, जो खोल में उच्च और कम AuNR एकाग्रता के साथ थे । लेजर सक्रियण से पहले और बाद में देखे गए तापमान परिवर्तन क्रमशः खोल में उच्च और निचल ±े AuNR एकाग्रता के साथ पीएलजीएडा पॉलीबबल्स में 1 डिग्री सेल्सियस ± 1 डिग्री सेल्सियस थे।

Figure 1
चित्रा 1: पॉलीबबल्स की स्पिरसिटी बनाए रखना। सेम छवियां(ए)14 केडीए पीसीएलएल/300 डीए पीसीएलटीए कांच की शीशी के नीचे के साथ पॉलीबबल के संपर्क के कारण बहुबूबल चपटा; (ख)14 केडीए पीसीएल/300 डीए पीसीएलटीए पॉलीबबल ऊपर से जो ग्लास बॉटम के संपर्क में नहीं था; (ग)पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स को डीआई जल समाधान की तुलना में 5% सीएमसी समाधान में इंजेक्ट किए जाने पर कम मात्रा में सपाट होता है, जिससे शीशी के संपर्क के बिंदु पर गोलार्द्ध जैसे आकार का गठन होता है; (घ)पॉलीबबल जो कांच की शीशी के नीचे तक नहीं पहुंचा जब 10% सीएमसी समाधान में इंजेक्ट किया जाता है, जिससे गोलाकार आकार को बनाए रखने की अनुमति मिलती है। संकेत दिया पैमाने सलाखों के सभी ५०० μm हैं । इस आंकड़े को ली एट अल7से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: पीसीएलटीए चिपचिपाहट का मॉड्यूलेशन। पीसीएलटीए में के2सीओ3 की सांद्रता 0 से बढ़ाकर 80 मिलीग्राम प्रति एमएल की गई और के2सीओ3की एकाग्रता के साथ आनुपातिक रूप से गतिशील चिपचिपाहट देखी गई । इस आंकड़े को अरुण कुमार एट अल10से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: सीएमसी के साथ और बिना पॉलीबबल में कार्गो इंजेक्शन। शीर्ष पैनल सीएमसी की अनुपस्थिति में इंजेक्शन के दौरान कार्गो रिसाव के वीडियो से निकाले गए फ्रेम दिखाता है। नीचे पैनल 5% सीएमसी की उपस्थिति में बहुबूल के भीतर कार्गो प्रतिधारण के वीडियो से निकाले गए फ्रेम दिखाता है। इस आंकड़े को ली एट अल7से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: केंद्रित कार्गो फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप छवियां(ए)पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल विद केंद्रित कार्गो,(बी)पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल शेल में कार्गो के साथ और केंद्रित गैर-फ्लोरोसेंट डाई । इस आंकड़े को अरुण कुमार एट अल10से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5: ट्रेहलोस के साथ एंटीजन कार्यक्षमता। पॉलीबबल के भीतर और बिना ट्रेहालोज़ के एचआईवी gp120/41 की कार्यक्षमता एलिसा का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था। प्रोटीन के लिए एंटीबॉडी की बाध्यकारी दक्षता आम तौर पर प्रोटीन की कार्यक्षमता के लिए एक संकेतक के रूप में माना जाता है। जब हम इस अध्ययन में एंटीजन की कार्यक्षमता पर चर्चा करते हैं, तो हमारा इरादा यह है कि यह ब्याज के प्रोटीन को बाध्यकारी एंटीबॉडी को एड्स (जो प्रोटीन कार्यक्षमता के लिए एक संकेतक है)। दोनों समूहों के बीच कोई सांख्यिकीय महत्व नहीं देखा गया । आत्मविश्वास अंतराल ठोस और बिंदीदार रेखाओं द्वारा इंगित किए जाते हैं। इस आंकड़े को ली एट अल7से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 6
चित्रा 6: पीएलजीएडा पॉलीबबल्स से देरी से फट रिलीज रिलीज अध्ययन में पीएलजीएडा पॉलीबबल्स से देरी से फटने की विज्ञप्ति को दिखाया गया है, जिसमें 37 डिग्री सेल्सियस,(बी)50 डिग्री सेल्सियस पर बीच में एक्रिफ्लालिन के साथ जारी किया गया है।A ठोस रेखा डेटा बिंदुओं के आधार पर प्राप्त फिट वक्र को इंगित करती है। इस आंकड़े को अरुण कुमार एट अल10से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 7
चित्रा 7: पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स से देरी से फट रिलीज जारी अध्ययनों में पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स से देरी से फटने की विज्ञप्ति को बीच में acriflavine के साथ(A)५० डिग्री सेल्सियस,(B)७० डिग्री सेल्सियस पर दिखा ।  इस आंकड़े को अरुण कुमार एट अल10से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 8
चित्रा 8: पॉलीबबल्स की एनआईआर लेजर सक्रियण। पॉलीमर खोल में AuNRs की उच्च और कम एकाग्रता के साथ एनआईआर लेजर सक्रियण(ए)पीएलजीएए पॉलीबबल्स,(बी)पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स में तापमान परिवर्तन से पहले और बाद में देखा गया । तापमान में इस वृद्धि का लाभ उठाने के लिए संभावित बहुलक क्षरण में तेजी लाने के लिए कार्गो के पहले जारी करने के लिए अग्रणी हो सकता है । इस आंकड़े को अरुण कुमार एट अल10से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

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वर्तमान प्रौद्योगिकियों और चुनौतियों
पायस आधारित सूक्ष्म और नैनोकणों को आमतौर पर दवा वितरण वाहक के रूप में इस्तेमाल किया गया है। हालांकि इन उपकरणों से कार्गो की रिहाई काइनेटिक्स बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, फट रिलीज काइनेटिक्स को नियंत्रित करना एक बड़ी चुनौती11रही है। कार्गो बहुमुखी प्रतिभा और कार्यक्षमता भी अतिरिक्त जलीय और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के लिए कार्गो के जोखिम के कारण पायस आधारित प्रणालियों में सीमित है । कार्गो डेनैचेशन और एकत्रीकरण12की संभावना के कारण प्रोटीन आधारित कार्गो अक्सर सूक्ष्म और नैनोकणों के साथ संगत नहीं होते हैं। कार्गो स्थिरता के अलावा, कार्गो काइनेटिक्स टीकों के संदर्भ में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि बूस्टर शॉट्स की आवश्यकता के कारण सेरोकंवर्सन होता है। वैक्सीन वितरण में इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए पिछले प्रयास पर्याप्त रूप से सफल नहीं रहे हैं, क्योंकि एकल इंजेक्शन वैक्सीन प्रणालियों की धारणा कुछ दशकों से आसपास रही है और अभी तक चिकित्सकीय अनुवाद नहीं किया गया है ।

हमारा पॉलीबबल वैक्सीन डिलीवरी प्लेटफॉर्म संभावित रूप से उजागर कार्गो वॉल्यूम को कम करके कार्बनिक सॉल्वेंट के लिए कार्गो के बढ़ते जोखिम के साथ चुनौतियों को दूर कर सकता है। यह तकनीक संभावित रूप से कम से दो कार्गो डिब्बों को समायोजित कर सकती है: खोल में कार्गो और केंद्र में कार्गो। छोटे अणुओं और एंटीजन सहित विभिन्न कार्गो प्रकारों के लिए संगत होने के दौरान कार्गो की फट रिहाई को नियंत्रित करने के लिए केंद्रित कार्गो के साथ पॉलीबबल्स का उपयोग किया जा सकता है। इस अध्ययन में, हमने पॉलीएस्टर का उपयोग अलग-अलग गिरावट के समय, पीएलजीएडा (कम क्षरण समय) और पीसीएल/पीसीएलटीए (लंबे समय तक क्षरण समय) के साथ किया, क्योंकि पॉलीमर वाहक और एक्रिफ्लालिन (छोटे अणु) कार्गो प्रकार के रूप में विलंबित फट रिलीज को प्रदर्शित करने के लिए। निम्नलिखित वर्गों में हम पॉलीबबल बनाने में महत्वपूर्ण कदमों का वर्णन करते हैं जो देरी से फट रिलीज और एनआईआर सक्रियण दोनों को सक्षम करने में सक्षम हैं, विशेष रूप से भविष्य में ऑन-डिमांड डिलीवरी अनुप्रयोगों के लिए।

पॉलीबबल के भीतर कार्गो केंद्रित
कार्गो सेंटरिंग उन महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक थी जो पॉलीबबल्स के निर्माण के दौरान सामना की गई थीं। इंजेक्शन के तुरंत बाद, कार्गो सतह पर स्थानांतरित हो जाएगा और कार्गो जेब जलीय 10% सीएमसी समाधान में फोड़ के बिना स्थिर हो जाएगा । इस तरह के ऑफ-केंद्रित कार्गो के साथ पॉलीबबल्स कार्गो के आसपास के बहुलक की गैर-समान मोटाई के कारण पहले रिलीज कर सकते हैं। बहुलक और कार्गो की चिपचिपाहट को मॉडुलन इस प्रकार कार्गो सेंटरिंग से संबंधित मुद्दों को हल करने में महत्वपूर्ण था। कार्गो समाधान को 5% सीएमसी के साथ मिलाकर कार्गो की चिपचिपाहट बढ़ा दी गई थी। बहुलक की चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए, बहुलक के आणविक वजन को संशोधित किया जा सकता था। हालांकि, बढ़ते आणविक वजन के परिणामस्वरूप अक्सर धीमी बहुलक गिरावट होती है जिससे कार्गो रिलीज में और देरी होती है। इस प्रकार बहुलक की एकाग्रता बढ़ाकर बहुलक की चिपचिपाहट को संशोधित किया गया था। पीएलजीएडीए की चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए उच्च सांद्रता (1000 मिलीग्राम/एमएल) पर्याप्त थी। हालांकि, बीच में कार्गो को बनाए रखने के लिए पीसीएल/पीसीएलटीए की चिपचिपाहट पर्याप्त नहीं थी । इस प्रकार, K2सीओ3 जो पीसीसीएलटीए की एंडकिंग प्रतिक्रिया के बाद अलग-थलग था, का उपयोग पीसीसीएलटीए की चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए किया गया था।

उपन्यास देरी रिलीज
केंद्रित कार्गो के साथ पॉलीबबल्स का उपयोग करके किए गए रिलीज अध्ययनों से विलंबित फट रिलीज देखी गई। छोटे अणु (acriflavine) को रिलीज प्रोफाइल का अध्ययन करने के लिए पॉलीबबल्स में केंद्रित कार्गो के रूप में इस्तेमाल किया गया था। पॉलीमर के क्षरण समय में अंतर के कारण उपयोग किए जाने वाले पॉलिएस्टर के आधार पर अद्वितीय रिलीज प्रोफाइल देखे गए थे। पीसीएल/पीसीएलटीए पॉलीबबल्स की तुलना में पीएलजीए पॉलीबबल्स में पहले फट रिलीज देखी गई थी । पीएलजीएए पॉलीबबल्स में अर्ली कार्गो रिलीज देखी गई क्योंकि पीसीएल13की तुलना में पीएलजीए तेजी से कम हो जाता है । दो प्रकार के पॉलिएस्टर्स के साथ रिलीज काइनेटिक्स के सफल मॉड्यूलेशन पर, हम कार्गो की मांग को संभावित रूप से सक्षम करने के लिए पॉलीबबल को इंजीनियर करना चाहते थे।

बहुबूबल्स की एनआईआर-सक्रियण
रोगियों की जरूरतों के समय के संबंध में कार्गो की ऑन-डिमांड रिलीज वर्तमान वितरण रणनीतियों का उपयोग करके प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण रहा है14। हमने परिकल्पना की है कि एनआईआर-सेंसिटिव (यानी थेरानोस्टिक-सक्षम) एजेंटों के उपयोग के माध्यम से बहुलक क्षरण को तेज करके कार्गो रिलीज ऑन-डिमांड में तेजी संभव हो सकती है। एनआईआर लेजर का उपयोग करके सक्रिय होने की उनकी क्षमता के लिए औनर्स का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है जो त्वचा15के माध्यम से कुछ सेंटीमीटर की यात्रा कर सकता है। सीटीएबी-स्थिर AuNRs इस प्रकार किटलर, एस, एट अल द्वारा प्रोटोकॉल के आधार पर तैयार किए गए थे और सोलिमोन, एमजी, एट अल द्वारा प्रकाशित तरीकों के आधार पर हाइड्रोफोबिकाइज्ड थे। खोल में हाइड्रोफोबिकाइज्ड AuNRs के साथ पॉलीबबल्स को तापमान परिवर्तन का निरीक्षण करने के लिए 5 मिनट के लिए वांछित समय बिंदुओं पर एनआईआर लेजर के साथ विकिरणित किया गया था। लेजर से पहले और बाद में तापमान FLIR छवियों के आधार पर मापा गया । ठीक बहुलक खोल ने लेजर सक्रियण के दौरान AuNRs के आकार को संरक्षित करने में मदद की जिससे पॉलीबबल्स के कई एनआईआर सक्रियण सक्षम होते हैं। यह एक दिलचस्प अवलोकन है क्योंकि पिछले साहित्य में, AuNRs अक्सर लेजर सक्रियण16के कारण अपने रॉड जैसे आकार (एनआईआर सक्रियण के लिए महत्वपूर्ण) को खोने के लिए जाना जाता रहा है। AuNRs के साथ पॉलीबबल्स की सफल लेजर-सक्रियण पॉलीबबल्स की अगली पीढ़ी में कार्गो की मांग पर रिहाई को नियंत्रित करने का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।

महत्व और भविष्य के अनुप्रयोग
इस अध्ययन से प्राप्त परिणामों से पता चलता है कि पॉलीबबल्स में एक उपन्यास वैक्सीन वितरण मंच के रूप में उपयोग करने की क्षमता है। इस पेपर में वर्णित पॉलीबबल्स की तैयारी से अन्य शोधकर्ताओं को अन्य चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए एक वितरण मंच के रूप में पॉलीबबल्स का उपयोग करने में मदद मिलेगी। उदाहरण के लिए, वैक्सीन डिलीवरी के अलावा, पॉलीबबल्स का उपयोग संभावित रूप से अलग-अलग रिलीज काइनेटिक्स के साथ सहक्रियात्मक चिकित्सीय एजेंटों को वितरण करने के लिए भी किया जा सकता है। इसके अलावा, पॉलीबबल पॉलिएस्टर्स से बने होते हैं जो बायोडिग्रेडेबल होते हैं और कई एफडीए-अनुमोदित चिकित्सा उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं। हमने पॉलीबबल्स की सुरक्षा को यह दिखाकर और मान्य किया कि पॉलीबबल्स से जारी क्लोरीन ईपीए17द्वारा अनुशंसित सुरक्षा स्तरों के भीतर अच्छी तरह से है । इस प्रकार, हमारे उपन्यास, इंजेक्शन, यूवी-क्यूरेबल पॉलीबल प्लेटफॉर्म में विभिन्न प्रकार के कार्गो प्रकारों के लिए एक सुरक्षित और प्रभावी दवा वितरण मंच के रूप में उपयोग करने की क्षमता है।

इस तकनीक की सीमाएं
पॉलीबबल प्लेटफॉर्म तकनीक का उपयोग वैक्सीन डिलीवरी प्लेटफॉर्म के रूप में किया जा सकता है जो संभावित रूप से नियंत्रित रिलीज को सक्षम करता है। हमारे अध्ययन इस मंच की बहुमुखी प्रतिभा को उजागर करते हैं जो एंटीजन और छोटे अणुओं सहित विभिन्न कार्गो प्रकारों को वितरित करने में सक्षम हैं। हालांकि, इस तकनीक की वर्तमान सीमाओं में से एक यह है कि कार्गो वर्तमान में मैन्युअल रूप से इंजेक्शन दिया जा रहा है । स्केलिंग उद्देश्यों के लिए, हम वर्तमान में एक स्वचालित मंच इंजीनियरिंग कर रहे हैं जो पॉलीबबल के भीतर कार्गो के इंजेक्शन (यानी, एक सरणी के रूप में) सक्षम करेगा और संभवतः इस तकनीक की अनुवादशीलता के बारे में चिंताओं को कम करने में मदद करेगा।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

हम टैमू में रसायन विज्ञान विभाग के भीतर मौलिक विश्लेषण प्रयोगशाला से संबद्ध डॉ ब्रायन ई. टॉमलिन को धन्यवाद देना चाहते हैं जिन्होंने न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण (एनएए) के साथ सहायता की ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1-Step Ultra Tetramethylbezidine (TMB)-Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) Substrate Solution Thermo scientific 34028
2-Hydroxy-2-methylpropiophenone TCI AMERICA H0991
450 nm Stop Solution for TMB Substrate Abcam ab17152
Acryloyl chloride Sigma Aldrich A24109-100G
Acriflavine Chem-Impex International 22916
Anhydrous ethyl ether Fisher Chemical E138-500
Anti-HIV1 gp120 antibody conjugated to horseradish peroxidase (HRP)
Bovine serum albumin (BSA) Fisher BioReagents BP9700100
BSA-CF488 dye conjugates Invitrogen A13100
Bromosalicylic acid Acros Organics AC162142500
Carboxymethylcellulose (CMC) Millipore Sigma 80502-040
Centrimonium bromide (CTAB) MP Biomedicals ICN19400480
Chloroform Fisher Chemical C2984
Coating buffer Abcam ab210899
Dichloromethane (DCM) Sigma Aldrich 270997-1L
Diethyl ether Fisher Chemical E1384
Dodeacyl Amine Acros Organics AC117665000
Doxorubicin hydrochloride Fisher BioReagents BP251610
L-ascorbic acid Acros Organics A61 100
Legato 100 Syringe Pump KD Scientific 14 831 212
mPEG thiol Laysan Bio NC0702454
Nonfat dry milk Andwin Scientific NC9022655
Potassium carbonate Acros Organics AC424081000
Phosphate saline buffer Fisher BioReagents BP3991
(Poly(caprolactone) Sigma Aldrich 440744-250G
(Poly(caprolactone) triol Acros Organics AC190730250
Poly (lactic-co-glycolic acid) diacrylate CMTec 280050
Potassium carbonate Acros Organics AC424081000
Recombinant HIV1 gp120 + gp41 protein Abcam ab49054
Silver nitrate Acros Organics S181 25
Sodium borohydride Fisher Chemical S678 10
Tetrachloroauric acid Fisher Chemical G54 1
Trehalose Acros Organics NC9022655
Triethyl amine Acros Organics AC157910010

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References

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निकट-इन्फ्रारेड सेंसिटिव, कोर-शेल वैक्सीन डिलीवरी प्लेटफॉर्म का उत्पादन
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Arun Kumar, S., Lee, J., Bishop, C. J. Production of Near-Infrared Sensitive, Core-Shell Vaccine Delivery Platform. J. Vis. Exp. (164), e60569, doi:10.3791/60569 (2020).More

Arun Kumar, S., Lee, J., Bishop, C. J. Production of Near-Infrared Sensitive, Core-Shell Vaccine Delivery Platform. J. Vis. Exp. (164), e60569, doi:10.3791/60569 (2020).

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