8 Ocak 2016
Elektroaktif polimerlerden oluşan nanopartiküllerin sentezi ve hazırlanması için bir protokol sunulmuştur.
Bu protokolün genel amacı, fototermal özellikler sergileyen iletken polimer nanopartikülleri hazırlamak ve sitotoksisitelerini değerlendirmektir. İletken polimer nanopartiküller, fototermal terapi için ideal ajanlardır, çünkü yakın kızılötesi aralıktaki ışığı emerler ve kanser hücrelerini öldürmek için ısıya dönüştürürler. Polimerik fototerapi ajanlarının ana avantajı, etkili non-invaziv lokalize kanser tedavisini mümkün kılmak için bir uyumluluk ve tümör hedefleme yeteneği ile absorpsiyon özelliklerini ayarlayacak şekilde uyarlanabilmeleridir.
Fototermal terapi için kullandığımız polimerler, alternatif enerji uygulamaları, sensörler ve elektrokromikler için de kullanılabilir. Bu yönteme yeni olan kişiler, reaksiyon neme duyarlı olduğu için mücadele edebilir. Havasız sentez tekniklerinin iyi anlaşılması çok önemlidir.
Steril tekniklerin ustalaşması zor olduğu için hücre kültürü tahlillerinin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir. Tüm çok rollü tahliller, uygun sonuçlar elde etmek için doğruluk ve tutarlılık gerektirir. Üç boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye bir septum, bir giriş kontrol adaptörü ile donatılmış bir kondansatör ve bir gaz çıkışı kontrol adaptörü sabitleyin.
Gaz çıkış adaptörünü bir fıskiyeye bağlayın. Ardından, giriş adaptörünü kalın duvarlı PVC borulu bir argon Shlenk hattına bağlayın. Reaksiyon şişesine argon akışını başlatın ve gazın birkaç dakika akmasına izin verin.
Vakumu açtıktan sonra, reaksiyonu alevle kurutmak için bir Bunsen brülörü kullanın ve ardından cihazı argonla temizleyin. Havasız bir ortam elde etmek için bunu iki kez daha tekrarlayın. Septum boyunca aparata bir nokta sıfır yedi gram EDOT eklemek için bir şırınga kullanın.
Şişeye 20 mililitre Tetrahidrofuran ekleyin ve karıştırın. Düşük formlu bir Dewar şişesinde kuru bir buz aseton banyosu hazırlayın ve EDOT şişesini eksi 78 santigrat derecede 15 dakika soğutun. Daha sonra, eksi 78 santigrat derece sıcaklığı korurken heksanlarda 11 milimol n-butillityumda akıllıca bırakın.
Tamamen eklendikten sonra, bir saat daha karıştırın. Organolityum reaktifleri kullanılırken çok dikkatli olunmalıdır. Bu çözümler son derece tehlikelidir ve yalnızca kullanımları konusunda kapsamlı bir şekilde eğitilmiş biri tarafından ele alınmalıdır.
Kuru buz aseton banyosunu çıkarın. Ve hemen oda sıcaklığında bir saat karıştırarak 14 nokta 13 mililitre bir Molar Çinko Klorür çözeltisinin damla damlasına eklenmesine başlayın. Daha sonra, reaksiyona dört milimol bir, dört, Dialkoksi, iki beş, Dibromobenzen ve 80 mikromol paladyum tetrakis trifenilfosfin ekleyin.
Reaksiyonu bir yağ banyosu ile 75 santigrat derecede yeniden akıtmaya başlayın. Her gün, reaksiyon karışımının küçük bir örneğini almak için bir şırınga kullanın. Numuneyi iki mililitre bir Molar hidroklorik aside çökeltin ve malzemeyi çıkarmak için iki mililitre diklorometan kullanın.
Ekstraktı, önceden hazırlanmış saflaştırılmış EDOT çözeltileri ve karşılık gelen bir dört Dialkoxy iki beş Dibromobenzen ile birlikte bir silika ince tabaka kromatografisi veya TLC plakası üzerinde tespit edin. Plakayı bir cam haznede geliştirmek için 60 ila 40 etil asetat ve heksan çözeltisi kullanın. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, üç ila beş gün içinde reaksiyonu oda sıcaklığına soğutun.
Reaksiyonu söndürmek için 10 mililitre bir Molar hidroklorik asit ve ardından 20 mililitre diklorometan ekleyin. Reaksiyon çalışmasını bir ayırma hunisine aktarın ve organik tabakayı izole edin. Organikleri, su yıkamaları artık asidik olmayana kadar deiyonize su ile yıkayın.
Daha sonra, organikleri 15 gram magnezyum sülfat üzerinde kurutun. Katıyı filtreledikten sonra, sarı turuncu bir katı elde etmek için döner bir buharlaştırıcı kullanarak çözücüyü çıkarın. Bir cam aşağılıkta, su içinde hacimce yüzde iki ağırlığında bir mililitre PSS-co-MA hazırlayın ve küçük bir karıştırma çubuğu ekleyin.
Kloroformda mililitre başına 16 miligramlık bir monomer çözeltisi hazırlayın ve bunun 100 mikrolitresini mikrosantrifüjlü bir tüpe aktarın. Mikrosantrifüj tüpünde 30 miligram dodesilbenzen sülfonik asidi çözün ve ardından çözeltiyi homojenize etmek için 30 ila 60 dakika boyunca otomatik bir girdap karıştırıcı kullanın. Daha sonra, homojenize organik fazı 10 mikrolitrelik alikot içinde her 60 saniyede bir yüzde iki PSS-co-MA çözeltisine ekleyin.
Tamamen eklendikten sonra, çözeltiyi iki mililitre su ile seyreltin ve karıştırma çubuğunu çıkarın. Emülsiyonu bir buz banyosuna yerleştirin ve ardından yüzde 30'luk bir genlikte iki adet 10 saniyelik aralıklarla emlüzyonu sonikleştirmek için bir prob kullanın. Şişeyi buz banyosundan çıkarın ve emülsiyonu karıştırmaya devam etmek için karıştırma çubuğunu değiştirin.
Daha sonra, monomer emülsiyonuna mililitre sulu demir klorür çözeltisi başına yüz miligramdan üç nokta sekiz mikrolitre ekleyin ve PSS-co-MA ile stabilize edilmiş polimer nanopartiküller elde etmek için bir saat karıştırın. Nanopartikül süspansiyonunu yedi mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın ve süspansiyonu üç dakika boyunca 75, 600 kez G'de santrifüjleyin. Son olarak, süpernatanı geri kazanın ve 100 kilodalton moleküler ağırlıklı kesme diyaliz tüpü kullanarak 24 saat suda diyalize edin.
Kültür SCOV: DMEM'lerde üç yumurtalık kanseri hücresi, 37 santigrat derecede yüzde 10 fetal sığır serumu ve T 75 şişelerinde yüzde beş karbondioksit ile desteklenmiştir. Standart protokolleri kullanarak hücreleri ayırdıktan ve saydıktan sonra, hücreleri 96 oyuklu bir plakada oyuk başına 5.000 hücre yoğunluğunda besleyin. Hücreleri 24 saat boyunca 37 santigrat derece ve yüzde beş karbondioksitte inkübe edin.
Kullanmadan hemen önce, nanopartikül süspansiyonunu mililitre başına bir miligram konsantrasyonda tam büyüme ortamına kandırın. Nanopartikül süspansiyonunu steril bir sıfır noktası iki mikrometre filtreden süzün. Daha sonra süspansiyonu, yüzde bir penisilin streptomisin ile desteklenmiş tam büyüme ortamı ile istenen maruz kalma konsantrasyonlarına seyreltin.
Ortamı her bir kuyucuktan yavaşça çıkarın ve çeşitli maruz kalma konsantrasyonlarında 100 mikrolitre nanopartikül süspansiyonu ile değiştirin. Hücreleri inkübe ettikten sonra, çözeltiyi dikkatlice çıkarın ve ardından ortamı mililitre MTT çözeltisi başına 100 mikrolitre steril filtrelenmiş sıfır nokta beş miligram ile değiştirin. Hücreleri inkübatörde iki ila dört saat inkübe edin.
Daha sonra Formazan kristallerinin oluşumunu kontrol etmek için hücreleri mikroskop altında inceleyin. MTT çözeltisini dikkatlice çıkarın ve 100 mikrolitre dimetil sülfoksit ile değiştirin. Plakayı bir çalkalayıcı üzerine yerleştirin ve birkaç dakika karıştırın.
Son olarak, her bir kuyucuğun emicilerini 590 nanometre ve 700 nanometrede ölçün. Bu değerler, sırasıyla Formazan ürününün en yüksek emicilerine ve bir taban çizgisine karşılık gelir. Elde edilen monomerler, hidrojen ve karbon 13 NMR spektroskopisi ile karakterize edilebilir.
Negishi birleştirme reaksiyonları, fenil halkasını EDOT'a bağlar ve fenil proton zirvesinin yedi nokta bir PPM'den yedi nokta sekiz ppm'ye kaymasına neden olur. Theyenel protonu ayrıca alanı altı nokta beş PPM'ye kaydırır. Etilendioksi köprü karbonları üzerindeki dört proton, dört nokta üç PPM'de iki çoklu sete ayrılır.
Karbon 13 NMR spektrumu, tiyenel karbonlar için bir 70, bir 45, bir 40 ve bir 13'te ve fenilen karbonları için bir 50, bir 20 ve bir 12'de zirveler sergiler. Polimer nanopartiküllerin sital uyumluluğu, bir MTT hücre canlılığı testi kullanılarak belirlenir. Sıfır noktası iki üç ila mililitre başına 56 mikrogram olan nanopartikül konsantrasyon aralığında, nanopartiküller hücre canlılığını kontrolün yüzde 90'ından daha azına düşürmez.
Tipik olarak, hücre canlılığında yüzde 20'den daha az bir azalma kabul edilebilir olarak kabul edilir. Bir kez ustalaştıktan sonra, Monomer'i sentezlemek yaklaşık bir hafta, saflaştırmak için bir hafta ve nanopartikülleri hazırlamak ve saflaştırmak bir günden az sürer. Sitotoksisite çalışması, hücre tohumlamasından testin sonuçlanmasına kadar iki buçuk gün içinde tamamlanabilir.
İn vitro hücre çalışmalarına girişirken, uygun aseptik teknikleri takip etmek çok önemlidir. Kanser tedavisi için fototermal ajanlar olarak potansiyellerini daha iyi anlamak için bu protokoller aracılığıyla hazırlanan nanopartiküller ile canlı ölü tahlilleri, mikroskopi çalışmaları ve in vivo biyodağıtım ve fototermal yumurtlama çalışmaları gibi ek çalışmalar yapılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu protokol, fototermal özelliklere sahip iletken polimer nanoparçacıkların sentezini ve hazırlanmasını özetlemektedir. Bu nanoparçacıklar, kanser hücrelerini etkili bir şekilde hedefleyen fototermal tedavide kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Fototermal özelliklere sahip iletken polimer nanopartiküller, yakın kızılötesi ışık absorbsiyonu ve ısı dönüşümü aracılığıyla invaziv olmayan lokalize tedaviye imkan tanıyarak, hedeflenmiş kanser tedavisi için ayarlanabilir bir platform sunar. Nem hassasiyeti nedeniyle sentezleri havasız teknikler gerektirmekte olup, bu durum analiz güvenilirliğini ve preklinik doğrulama sürelerini etkileyen bir tekrarlanabilirlik zorluğu oluşturur. Standartlaştırılmış nanopartikül üretiminin oluşturulması, materyal özelliklerini biyolojik sonuçlarla ilişkilendirerek onkoloji süreçlerinde mekanistik risklerin azaltılmasını destekler.
Bu yöntem, mekanistik çalışmalar ve analiz geliştirme için karakterize edilmiş bir nanoparçacık platformu sağlayarak, öncü bileşik tanımlama yoluyla erken keşif sürecine entegre olur.