Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Hedeflenen İlaç Teslimatı için Doxorubicin Yüklü Aptamer-PEI-g-PEG Modifiye Altın Nanopartiküllerinin Sentezi

5.9K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/61139

⸱

23 Haziran 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Bu protokolde, doxorubicin yüklü AS1411-g-PEI-g-PEG modifiye altın nanopartiküller üç aşamalı reaksiyonlar yoluyla sentezlenir. Daha sonra doksofobikin yüklenir ve kanser tedavisi için hedef kanser hücrelerine teslim edilir.

Özet

Sağlıklı hücrelerde ilaç direnci ve toksisite nedeniyle klinik kanser tedavisinde doksofobisin (DOX) kullanımı sınırlanmıştır. Bu protokol, polietilen glikol (PEI-g-PEG) koaloksimer fonksiyonelleştirilmiş altın nanopartiküller (AuNP'ler) ile aşılanmış poli (etileninimin) yüklü aptamer (AS1411) ve DOX ile amid reaksiyonları yoluyla tasarlanmasını açıklar. AS1411 özellikle kanser hücrelerindeki hedefli nükleolin reseptörleri ile bağlanır, böylece DOX sağlıklı hücreler yerine kanser hücrelerini hedefler. İlk olarak, PEG karboksilatlanır, daha sonra 1H NMR analizi ile onaylanan bir PEI-g-PEG koalizör elde etmek için dallı PEI'ye aşılanır. Daha sonra, PEI-g-PEG koalizör kaplı altın nanopartiküller (PEI-g-PEG@AuNPs) sentezlenir ve DOX ve AS1411, reaksiyonlar arasında yavaş yavaş AuNP'lere bağlanır. Hazırlanan AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs çapı ~39,9 nm dir ve nanopartiküllerin su ve hücre ortamında stabil olduğunu gösteren -29,3 mV zeta potansiyeline sahiptir. Hücre sitotoksikliği tahlilleri, yeni tasarlanan DOX yüklü AuNP'lerin kanser hücrelerini (A549) öldürebildiğini göstermektedir. Bu sentez, PEI-g-PEG koalizörlerinin, aptamerlerinin ve DOX'un, sıralı amid reaksiyonları ile elde edilen AuNP'ler üzerindeki hassas düzenini göstermektedir. Bu tür aptamer-PEI-g-PEG fonksiyonelleştirilmiş AuNP'ler kanser tedavisinde hedefe yönelik ilaç teslimatı için umut verici bir platform sağlar.

Giriş

Dünya çapında en büyük halk sağlığı sorunu olan kanser, düşük kür oranı, yüksek nüks oranı ve yüksek ölüm oranı1,2. Mevcut konvansiyonel kanser karşıtı yöntemler cerrahi, kemoterapi ve radyoterapi3, kemoterapinin klinikteki kanser hastaları için birincil tedavi olduğu4. Klinik olarak kullanılan antikanser ilaçlar esas olarak paclitaxel (PTX)5 ve doxorubicin (DOX)6,7içerir. Bir antineoplastik ilaç olan DOX, kanser sitotoksisitesi ve kanser hücre çoğalmasının inhibisyonu avantajları ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

DİkKAT: Tüm kimyasalları kullanmadan önce ilgili tüm malzeme güvenliği veri sayfalarına (MSDS) başvurduğunuzdan emin olun. Koalyolimer ve nanopartiküllerin hazırlanmasında kullanılan kimyasalların birçoğu akut olarak toksiktir. Nanopartiküllerin de potansiyel tehlikeleri vardır. Eldivenler, laboratuvar önlüğü, davlumbazlar, tam boy pantolonlar ve yakın kullanımlı ayakkabılar da dahil olmak üzere tüm uygun güvenlik uygulamalarını ve kişisel koruyucu ekipmanları kullandığınızdan emin olun.

1. Çift karboksil polietilen glikol sentezi (CT-PEG)33

  1. 100 mL yuvarlak alt şişeye 1,46 g (14,6 mmol) süksinik anhidrit (S....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

1 CT-PEG polimer ve PEI-g-PEG koalolimerlerinin başarılı sentezini doğrulamak için H NMR spektroskopisi kullanılmıştır (Şekil 2). Şekil 2a, δ 'daki metilen proton sinyalinin = 3.61 ppm'de ve δ ' de karboksil proton sinyalinin = 2.57 ppm'de CT-PEG polimerlerinin başarılı sentezini doğruladığını göstermektedir. Şekil 2b, PEG'in δ =2.6 ppm'deki metilen proton sinyalinin ve δ 'daki PEI prot.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

1H NMR spektrumu (Şekil 2) CT-PEG koalolimer ve PEI-g-PEG koalolimerinin başarılı sentezini doğrular. PEG ve PEI'nin moleküler ağırlıkları sırasıyla 1.000 ve 1.200'dir. Ek olarak, EDC/NHS katalitik sistemi, PEI-g-PEG koalolymer'ı amid reaksiyonları yoluyla sentezlemek için kullanılmıştır. PEI-g-PEG koalizatör sentezlemek için PEG ve PEI'nin moleküler ağırlıkları değiştiyse, reaksiyon süresinin ve katalitik sistemin yeniden değerlendirilmesi gerektiği belirtilmelidir. Ayrıca, AuNP'.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

Bu araştırma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31700840) tarafından finanse edildi; Henan Eyaleti'nin Temel Bilimsel Araştırma Projesi (18B430013, 18A150049). Bu araştırma, XYNU'nun Genç Bilginleri için Nanhu Bursiyerleri Programı tarafından desteklendi. Yazarlar, XYNU'daki Yaşam Bilimleri Koleji'nden lisans öğrencisi Zebo Qu'ya yardımcı çalışmaları için teşekkür ediyor. Yazarlar, ekipmanlarının kullanımı için XYNU Analiz ve Test Merkezi'ni kabul etmek isterler.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
4-DimetilaminopiridinMacklinD807273
A549 hücresiATCC CCL-185TM
AS1411BBI Yaşam Bilimleri Şirketi5'-d (TTTGGTGGTGGTGGTTGTGTGGTGGGG) FL-AS1411 (florofor etiketli AS1411)
Susuz Tetrahidrofuran (THF)SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd
Hücre sayma kiti-8 ( CCK-8)Sigma Aldrich96992-500TESTLER-F
DiklorometanGeleneksel Çin tıbbı80047318
Dietil eter (Et2O)SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd
Dimetil sülfoksitMacklinD806645
Dulbecco'nun modifiye edilmiş Eagle's medium (DMEM)Sigma Aldrich
Doksorubisin hidroklorürRhawn R017518
Eter mutlakGeleneksel Çin tıbbı80059618
Alanı Emisyon İletim Elektron MikroskobuFEI ŞirketiTecnai G2 F 20
Altın (III) klorür trihidratRhawnR016035
Lazer Parçacık Boyutlu EnstrümanMalvern Instruments LtdZetasizerNanoZS / Masterszer3000E
Mikroplaka OkuyucuMoleküler CihazlarSpectraMax 190
N- (3-Dimetilaminopropil) -N'-etilkarbodiimid hidroklorürMacklinN808856
N-HidroksisüksinimidMacklinH6231
NMR yazılımıDelta 5.2.1
Nükleer Manyetik Rezonans SpektrometresiJEOLJNM-ECZ600R/S3
Menşei 8.5OriginLab
PenisilinSigma AldrichV900929-100ML
Fosfat tamponlu salinSigma AldrichP4417-100TAB
Poli (etilen glikol)Sigma Aldrich81188BioUltra, ortalama Mn ~ 1000
Poli (etilenim) çözeltisiSigma Aldrich482595ortalama Mn ~ 1200, ağırlıkça %50 H2O
Sodyum borhidrür, tozAcrosC18930
StreptomisinSigma Aldrich85886-10ML
Süksinik anhidritGeleneksel Çin tıbbı30171826
TetrahidrofuranGeleneksel Çin tıbbı40058161
TrietilaminGeleneksel Çin tıbbı80134318
UV/VIS/NIR SpektrometresiLambda950Lambda950
X-ışını Fotoelektron SpektrometresiTermo  Balıkçı  BilimselK-ALPHA 0.5EV

Kaynaklar

  1. Abad, J. M., Bravo, I., Pariente, F., Lorenzo, E. Multi-tasking base ligand: a new concept of AuNPs synthesis. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 408 (9), 2329-2338 (2016).
  2. Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2019. CA-A Cancer Journal for Clinicia....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Doksorubisin Yüklü Altın NanopartiküllerPEI-g-PEG Kopolimer SenteziAS1411 Aptamer FonksiyonelleştirmesiAmid Reaksiyonu KonjugasyonuDinamik Işık Saçılım AnaliziGeçirimli Elektron MikroskobuHücre Sitotoksisite AnaliziProton NMR Spektroskopisi