Name: Gemakkelijke bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-17T14:05:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: Leer de bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages voor gerichte kankertherapie. Deze methode maakt lichtgestuurde afgifte van geneesmiddelen bij colorectale tumoren mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We erkennen de hulp van de University of Hong Kong Li Ka Shing Faculty of Medicine Faculty Core Facility. We danken professor Chi-Ming Che van de Universiteit van Hong Kong voor het leveren van de menselijke HCT116-cellijn. Dit werk werd ondersteund door het Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine Associate Member Program en de Research Grants Council of Hong Kong (Early Career Scheme, No. 27115220).

1. Synthese van boor-dipyrromeheen-chloorambucil (BC) prodrug (figuur 2)22
<ol><li>Synthese van BODIPY-OAc<ol><li>Weeg 1,903 g 2,4-dimethylpyrrool af en los het op in 20 ml watervrij dichloormethaan (DCM) in een kolf met ronde bodem onder een stikstofatmosfeer. Weeg 1,638 g acetoxyacetylchloride af en voeg het druppelsgewijs toe aan de oplossing. Blijf 10 minuten roeren bij kamertemperatuur en laat de oplossing vervolgens gedurende 1 uur terugvloeien bij 40 °C.</li>
		<li>Laat het mengsel afkoelen tot kamertemperatuur. Weeg 5.170 g N,N-diisopropylethylamine (DIPEA) af en voeg dit onder roeren druppelsgewijs toe aan het mengsel. Weeg na 30 minuten 5,677 g boortrifluoridediethyletheraat (BF3· OEt2), voeg het druppelsgewijs toe aan de oplossing en blijf nog eens 30 minuten roeren.</li>
		<li>Voeg 10 g silicagel (200-400 mazen) toe aan het mengsel en verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 45 °C. Stop de verdamping wanneer de silicagel terugkeert naar droog poeder.</li>
		<li>Voeg een frit toe aan de onderkant van een cartridge (zie Materiaaltabel). Vul de silicagel (vanaf stap 1.1.3) in de cartridge en voeg vervolgens nog een frit toe aan de cartridge aan de bovenkant van de gevulde gel.</li>
		<li>Bevestig de cartridge in de kraag die is aangesloten op het flashchromatografiesysteem (zie materiaaltabel) en draai deze om deze te vergrendelen. Installeer de patroon bovenop de zeswegklep in het flashchromatografiesysteem en installeer een flitskolom (zie materiaaltabel) onder de klep.</li>
		<li>Start het chromatografie-instrument en stel 515 nm en 365 nm in als de detectiegolflengten. Elutie uitvoeren met 4/3 (v/v) hexaan/DCM. Verzamel de eluentfracties als het 515 nm-signaal verschijnt.</li>
		<li>Verwijder het oplosmiddel uit de verzamelde fracties door roterende verdamping bij 40 °C totdat er geen oplosmiddel meer in de oplosmiddelopvangkolf is opgevangen. Plaats het vaste product een nacht in een vacuümdroogkamer om de rest van het oplosmiddel te verwijderen.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van BODIPY-OH<ol><li>Weeg 1,120 g BODIPY-OAc (gesynthetiseerd in stap 1.1) af en los het op in 70 ml tetrahydrofuraan (THF) bij kamertemperatuur, volledig bedekt met folie. Voeg 70 ml 0,1 M LiOH waterige oplossing druppelsgewijs toe aan de BODIPY-OAc-oplossing.</li>
		<li>Roer het mengsel gedurende 30 minuten en verwijder het oplosmiddel bij 40 °C door roterende verdamping totdat er geen oplosmiddel meer in de oplosmiddelopvangkolf is opgevangen. Plaats het residu een nacht in een vacuümdroogkamer om water te verwijderen.</li>
		<li>Los het droge residu op in 30 ml DCM en voeg 10 g silicagel toe aan de oplossing. Verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C. Stop de verdamping wanneer de silicagel terugkeert naar droog poeder.</li>
		<li>Zuiver het product BODIPY-OH door middel van kolomchromatografie, volgens de stappen 1.1.4 tot en met 1.1.6, met alleen DCM als eluent.</li>
		<li>Vergelijk fracties verzameld op verschillende elutietijdstippen met een THF-oplossing van BODIPY-OAc op dunnelaagchromatografie (TLC) en identificeer het product23.<ol><li>Spot 3-4 μL van de geëlueerde fractie en de BODIPY-OAc-oplossing afzonderlijk op één rand van een TLC-plaat op dezelfde hoogte. Plaats de TLC-plaat in een glazen kamer met 1 ml DCM en dompel de gevlekte rand onder in het DCM-oplosmiddel, maar met de twee vlekken uit het oplosmiddel.</li>
			<li>Verwijder de TLC-plaat wanneer het DCM-oplosmiddel meer dan de helft van de hoogte van de plaat bereikt. Selecteer de geëlueerde fractie met een TLC-spot op een andere hoogte dan de BODIPY-OAc-spot.</li>
		</ol></li>
		<li>Verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C (stap 1.1.7) om het product BODIPY-OH te verkrijgen.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van BODIPY-(Me)2-OH<ol><li>Weeg 313 mg BODIPY-OH af en los het op in 35 ml watervrije diethylether in het donker onder een stikstofatmosfeer. Voeg druppelsgewijs 3,75 ml methylmagnesiumjodide (3 M in diethylether) druppelsgewijs toe aan de oplossing en blijf 3 uur roeren bij kamertemperatuur.</li>
		<li>Doof de reactie door 3,5 ml water druppelsgewijs toe te voegen.</li>
		<li>Extraheer het mengsel met DCM en water.<ol><li>Breng het mengsel over in een 125 ml scheitrechter. Voeg 20 ml DCM toe aan het mengsel.</li>
			<li>Sluit de dop van de scheidingstracht. Kantel de trechter op ongeveer 45° en schud de trechter lichtjes. Open de dop om leeg te lopen. Herhaal deze stap 3 keer en laat 3 minuten staan.</li>
			<li>Open de onderste klep en vang de onderste organische fase op in een bekerglas.</li>
			<li>Voeg 30 ml DCM toe aan de waterige fase. Herhaal de extractie (stappen 1.3.3.2 en 1.3.3.3) 3 keer met telkens 30 ml DCM.</li>
		</ol></li>
		<li>Voeg 10 g vaste Na2SO4 toe aan de verzamelde organische fase om de organische fase een nacht te drogen.</li>
		<li>Koppel een filterkolf aan een vacuümpomp met een rubberen buis. Leg een stuk filtreerpapier op de Büchner-trechter en steek de trechter in de bovenkant van de kolf. Maak het filtreerpapier nat met 1 ml DCM, breng het mengsel over in de trechter en zet de vacuümpomp aan. Vang de organische oplossing op in de kolf.</li>
		<li>Voeg 10 g silicagel toe aan de organische oplossing. Verwijder het organische oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C totdat de silicagel terugkeert naar droog poeder. Zuiver het product BODIPY-(Me)2-OH door kolomchromatografie (stappen 1.1.4 tot 1.1.6) met hexaan/DCM = 1/1 (v/v) als eluent.</li>
		<li>Selecteer de geëlueerde fracties die het product bevatten met behulp van TLC-analyse zoals beschreven in stap 1.2.5 (TLC-spot op een andere hoogte dan BODIPY-OH). Verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C om het product te verkrijgen zoals beschreven in stap 1.1.7.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van BODIPY-(Me)2-I 2-OH<ol><li>Weeg 41 mg BODIPY-(Me)2-OH af en los het op in 2,5 ml watervrij THF in het donker onder een stikstofatmosfeer. Weeg 74 mg N-jodosuccinimide af en los het op in 1 ml watervrij THF.</li>
		<li>Voeg de N-jodosuccinimide-oplossing druppelsgewijs toe aan de BODIPY-(Me)2-OH-oplossing. Verwijder na 3,5 uur roeren bij kamertemperatuur het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C totdat er geen oplosmiddel meer wordt opgevangen in de oplosmiddelopvangkolf op de roterende verdamper.</li>
		<li>Los het residu op in 10 ml DCM en was het 3 keer met telkens 30 ml water, zoals beschreven in stap 1.3.3. Droog de organische fase met Na2SO 4 (stappen 1.3.4 en 1.3.5). Verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C (stap 1.1.7) om het product BODIPY-(Me)2-I 2-OH te verkrijgen.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van BODIPY-Cb<ol><li>Weeg 85 mg chloorambucil af en los het op in 2 ml watervrij DCM in het donker onder een stikstofatmosfeer. Weeg 69 mg N,N'-dicyclohexylcarbodiimide af en los het op in 1 ml watervrij DCM. Voeg het druppelsgewijs toe aan de chloorambuciloplossing met roeren gedurende 10 minuten.</li>
		<li>Los 1,7 mg 4-dimethylaminopyridine op in 0,5 ml watervrij DCM. Voeg deze oplossing toe aan het mengsel en blijf 10 minuten roeren bij kamertemperatuur. Voeg vervolgens 73 mg BODIPY-(Me)2-I 2-OH opgelost in 2 ml watervrij DCM toe en blijf 2 uur roeren.</li>
		<li>Voeg 10 g silicagel toe aan het mengsel en verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C. Stop de verdamping wanneer de silicagel terugkeert naar droog poeder. Zuiver het product BODIPY-Cb door kolomchromatografie (stappen 1.1.4 tot 1.1.6, 540 nm en 365 nm signaalgolflengte) met hexaan/DCM = 7/3 (v/v) als eluent.</li>
		<li>Selecteer de geëlueerde fracties die het product anders bevatten dan BODIPY-(Me)2-I 2-OH met behulp van TLC-analyse (stap 1.2.5). Verwijder het oplosmiddel door roterende verdamping bij 40 °C (stap 1.1.7) om het product BODIPY-Cb te verkrijgen.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Bereiding van IR783/BC NP's volgens de flash-neerslagmethode
<ol><li>Weeg 10 mg van de BC-prodrug (BODIPY-Cb) af en los deze op in 1 ml DMSO in een microbuis van 1,5 ml om een stamoplossing van 10 mg / ml te verkrijgen. Bedek de BC-oplossing met folie.</li>
	<li>Bereid 300 μL van 0,4 mg/ml IR-783 in gefilterd gedeïoniseerd water in een microbuis van 1,5 ml. Plaats deze microbuis op een vortexmixer bij 1.500 tpm.</li>
	<li>Voeg 20 μL van de BC-oplossing in DMSO toe aan de IR-783-oplossing gedurende 10 s met een constante snelheid met behulp van een pipet van 20 μL. Het uiteinde van de pipetpunt moet de binnenwand van de microbuis raken (figuur 1B).</li>
	<li>Houd de microbuis nog eens 30 s op de vortexmenger om de IR783/BC NP-oplossing te verkrijgen. Plaats vervolgens de nanodeeltjesoplossing op een rek dat volledig is bedekt met folie.</li>
	<li>Centrifugeer de resulterende IR783/BC NP-oplossing gedurende 10 minuten bij 2.000 x g en 4 °C om aggregaten te verwijderen. Verzamel het supernatant en laat ~ 20 μL in de buis achter om te voorkomen dat de pellet wordt verstoord. Gooi de pellet weg.</li>
	<li>Centrifugeer het supernatant tweemaal gedurende 30 minuten bij 30.000 x g en 4 °C en verzamel het neerslag van het nanodeeltje uit beide centrifugaties. Resuspendie van de nanodeeltjes in 300 μL van 1x PBS. OPMERKING: Wanneer de hydrofobe BC-prodrug in DMSO wordt gedispergeerd in water met vortexing, wordt de DMSO opgelost door water en hebben de prodrugmoleculen de neiging om assemblages op nanoschaal te vormen om zichzelf stabiel te houden onder de lokale oververzadigingssituatie24.</li>
	<li>Kwantificeer het gehalte aan IR-783 en BC door middel van high performance liquid chromatography (HPLC), met behulp van de elutiemethode in tabel 1. OPMERKING: Het HPLC-monster wordt bereid door gelijke volumes nanodeeltjesoplossing en acetonitril te mengen. Het injectievolume is 20 μL. De detectiegolflengte voor chloorambucil en BC-prodrug is 260 nm en de detectiegolflengte voor IR783 is 783 nm. De HPLC-kolom is een analytische C18-kolom van 4,6 mm (binnendiameter) x 100 mm (lengte), met een deeltjesgrootte van 2,7 μm en een poriegrootte van 120 Å.</li>
	<li>Bereken de prodrug inkapselingsefficiëntie (EE%) en laadcapaciteit (LC%) volgens de volgende vergelijkingen: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq01v4.jpg" style="margin: auto;"></li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Tijd (min)</td>
			<td>Acetonitril (%)</td>
			<td>Water (%)</td>
		</tr><tr><td>0</td>
			<td>20</td>
			<td>80</td>
		</tr><tr><td>5</td>
			<td>20</td>
			<td>80</td>
		</tr><tr><td>30</td>
			<td>95</td>
			<td>5</td>
		</tr><tr><td>35</td>
			<td>95</td>
			<td>5</td>
		</tr></tbody></table>Tabel 1: HPLC-methode voor kwalitatieve en kwantitatieve analyse van BC-prodrug en zijn fotosplitsing. Gereproduceerd met toestemming25. Auteursrecht 2022, Wiley.
3. Karakterisering van IR783/BC NP's
<ol><li>Meet de gemiddelde grootte van de IR783/BC NP's met een dynamisch lichtverstrooiingsinstrument (DLS) (zie materiaaltabel). Voeg 200 μL IR783/BC NP-oplossing toe in een cuvette en steek de cuvette in de houder voor meting. Stel het meettype in op 'grootte' en de meettemperatuur op 25 °C. Voer drie metingen uit met een duur van 20 s voor elke meting.</li>
	<li>Meet de oppervlaktelading van de IR783/BC NP's met het DLS-instrument met behulp van een zeta-potentiaaltestcuvet.<ol><li>Verdun 25 μL IR783/BC NP-oplossing met 725 μL gedeïoniseerd water in een microbuis van 1,5 ml en voeg de oplossing toe aan een zeta-potentiaaltestcuvet. Plaats de cuvette in de monstergroef. Sluit de monstergroef af.</li>
		<li>Stel het meettype in op 'zeta-potentiaal' en de meettemperatuur op 25 °C. Voer 10 metingen uit.</li>
	</ol></li>
	<li>Bereid de monsters voor op beeldvorming van transmissie-elektronenmicroscopie (TEM). Voeg 10 μL IR783/BC NP-oplossing toe aan een stuk gatkoolstoffilm op een koperen rooster (300 mazen) en verwijder 7 μL. Laat 3 μL oplossing een nacht op de film zitten voor automatische verdamping. OPMERKING: Door 10 μL van de NP-oplossing toe te voegen, gevolgd door de verwijdering van 7 μL, kan de druppel een groter gebied op de film bedekken.</li>
</ol>4. Fotoactivering van IR783/BC NP's
<ol><li>Plaats een LED-lamp (530 nm; zie Materiaaltabel) met een ijzeren standaard zodat het licht direct naar de bedieningsvloer is gericht. Plaats een geïntegreerde bolfotodiodefotometer (zie materiaaltabel) direct onder de LED-lamp. OPMERKING: Om de invloed van omgevingslicht te voorkomen, worden alle lichtbestralingsexperimenten uitgevoerd in een donkere kamer.</li>
	<li>Schakel de LED-lamp in en open de dop van de fotometer. Noteer de bestralingssterkte en stel de lampparameters in met behulp van de bijbehorende software (zie Materiaaltabel). Stel de ingangsstroom (mA) in om de bestralingssterkte in te stellen op 50 mW/cm2. OPMERKING: De bestraling wordt ook beïnvloed door de afstand tussen de LED-lamp en de fotometer. In de hier gebruikte opstelling (figuur 3A,B) is de afstand vastgesteld op 5 cm.</li>
	<li>Verdun de IR783/BC NP-oplossing met gedeïoniseerd water tot 50 μM op basis van BC-concentratie. Voeg 200 μL van de IR783/BC NP-oplossing toe aan een microbuis van 1,5 ml. Plaats de buis op een schuimblok met een groefmaat van de microbuis en dezelfde hoogte als de fotometer in stap 4.1 (figuur 3C,D).</li>
	<li>Open de dop van de buis. Zet de LED-lamp aan en bestraal de nanodeeltjesoplossing gedurende 1, 2, 3, 5, 7 en 10 minuten.</li>
	<li>Kwantificeer bc-verbruik en Cb-afgifte door HPLC na lichtbestraling. Bereken het percentage resterende BC- en Cb-vrijgave met behulp van de volgende vergelijkingen: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq3v2.jpg" style="margin: auto;"></li>
</ol>5. Testen van de cytotoxiciteit van IR783/BC NP's met en zonder lichtbestraling
<ol><li>Kweek HCT116-cellen (humane colorectale tumorcellijn) in RPMI 1640-medium met 10% foetaal runderserum en 1% penicilline-streptomycine (compleet medium) in een 5% CO 2-atmosfeer bij 37 °C (~2 x 106 cellen per schaal in een celkweekschaal van 90 mm). Routinematig subcultuur de cellen om de 2-3 dagen. OPMERKING: HCT116 is een menselijke coloncellijn. In vergelijking met andere kankercellen zoals HeLa-, MCF7- en A549-cellen, drukken HCT-116-cellen een hoger niveau van caveolin-125 uit, dat kan worden gericht door IR783 en de cellulaire opname van IR783 / BC NP's verbetert.</li>
	<li>Plaats de HCT116-cellen in 96-putplaten met RPMI 1640 compleet medium met een dichtheid van 104 cellen per put.<ol><li>Zuig het medium uit de kweekschaal wanneer de celconfluentie meer dan 50% bedraagt. Was de cellen met 1x PBS en verwijder de PBS. Voeg 1 ml 0,25% trypsine-oplossing toe en incubeer bij 37 °C in een 5% CO 2-incubator.</li>
		<li>Voeg na 3 minuten 2 ml volledig medium toe om de trypsinevertering te blussen. Resuspensie van de cellen, breng de celsuspensie over in een centrifugeerbuis van 15 ml en centrifugeer gedurende 3 minuten op 300 x g . Gooi het supernatant weg en resuspensie de celkorrel in 1 ml volledig medium.</li>
		<li>Verdun 10 μL van de celsuspensie tot 200 μL met volledig medium. Plaats 10 μL op een hemocytometer en sluit deze af met een coverslip.</li>
		<li>Observeer de hemocytometer onder een microscoop (oculair: 10x; objectieflens: 4x). Tel en noteer de celnummers op de vier hoekvierkanten en het midden. Bereken de celconcentratie met behulp van de formule: <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq05.jpg" style="margin: auto;"> Waarbij n = het gemiddelde van de celnummers van de vijf kwadraten.</li>
		<li>Verdun de celsuspensie tot 1 x 105 cellen/ml. Voeg 100 μL van de celsuspensie per put toe in een plaat met 96 putten om de cellen te zaaien. Voeg 100 μL PBS per put toe in de niet-ingezaaide putten.</li>
	</ol></li>
	<li>Behandel de cellen met (1) 0,1-150 μM vrije BC, (2) 0,1-150 μM IR783/BC NP's (gebaseerd op BC-concentratie), (3) 0,1-150 μM vrij BC met lichtbestraling, of (4) 0,1-150 μM IR783/BC NP's (gebaseerd op BC-concentratie) met lichtbestraling. Incubeer de cellen bij 37 °C in een 5% CO 2-incubator gedurende 6 uur. OPMERKING: De vrije BC- en IR783/BC NP-oplossingen worden uit hun respectieve stamoplossingen verdund met volledig medium.</li>
	<li>Vervang na 6 uur incubatie het prodrug/nanodeeltjes-bevattende medium door vers compleet medium. Incubeer de niet-bestralingsgroepen 1 en 2 gedurende 24 uur in het donker. Bestraal voor de groepen 3 en 4 de cellen met een 530 nm LED-lamp (50 mW/cm2) gedurende 5 minuten en incubeer gedurende 24 uur. OPMERKING: Celplaten worden op een schuimblok geplaatst om dezelfde hoogte te garanderen als de fotometer in stap 4.1.</li>
	<li>Bepaal de levensvatbaarheid van de cel met een 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenyltetrazoliumbromide (MTT)-test.<ol><li>Voeg na de BC- of nanodeeltjesbehandeling 10 μL MTT (10 mg/ml in PBS) toe aan elke put en incubeer de platen bij 37 °C gedurende 3 uur. Verwijder vervolgens het medium en voeg 100 μL DMSO toe aan elk putje. Lees de absorptie af met een microplaatlezer bij 490 nm, 570 nm en 630 nm.</li>
		<li>Bereken de levensvatbaarheid van de cel met behulp van de volgende vergelijking: <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq06v2.jpg" style="margin: auto;"> OPMERKING: Vier onafhankelijke experimenten (n = 4) van elke groep worden uitgevoerd voor analyse. OD490 kan worden vervangen door OD570-OD 630 bij de berekening van de levensvatbaarheid van cellen.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol><li>Chabner, B. A., Roberts, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemotherapy+and+the+war+on+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cancer%22%5BJournal%5D)">Chemotherapy and the war on cancer.</a> Nature Reviews Cancer. 5 (1), 65-72 (2005).</li>
<li>Monsuez, J. -J., Charniot, J. -C., Vignat, N., Artigou, J. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+side-effects+of+cancer+chemotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Cardiac side-effects of cancer chemotherapy.</a> International Journal of Cardiology. 144 (1), 3-15 (2010).</li>
<li>Floyd, J., Mirza, I., Sachs, B., Perry, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hepatotoxicity+of+chemotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Oncology%22%5BJournal%5D)">Hepatotoxicity of chemotherapy.</a> Seminars in Oncology. 33 (1), 50-67 (2006).</li>
<li>Bar-Joseph, H., Stemmer, S. M., Tsarfaty, I., Shalgi, R., Ben-Aharon, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemotherapy-induced+vascular+toxicity-real-time+in+vivo+imaging+of+vessel+impairment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Chemotherapy-induced vascular toxicity-real-time in vivo imaging of vessel impairment.</a> Journal of Visualized Experiments. (95), e51650(2015).</li>
<li>Denny, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prodrug+strategies+in+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Prodrug strategies in cancer therapy.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 36 (7-8), 577-595 (2001).</li>
<li>Kastrati, I., Delgado-Rivera, L., Georgieva, G., Thatcher, G. R. J., Frasor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+an+aspirin-fumarate+prodrug+that+inhibits+NF%CE%BAB+activity+and+breast+cancer+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of an aspirin-fumarate prodrug that inhibits NFκB activity and breast cancer stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (119), e54798(2017).</li>
<li>Mao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+dual-pH+responsive+prodrug-based+polymeric+micelles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">A simple dual-pH responsive prodrug-based polymeric micelles for drug delivery.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (27), 17109-17117 (2016).</li>
<li>Li, S. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pH-responsive+prodrug+for+real-time+drug+release+monitoring+and+targeted+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">A pH-responsive prodrug for real-time drug release monitoring and targeted cancer therapy.</a> Chemical Communications. 50 (80), 11852-11855 (2014).</li>
<li>Andresen, T. L., Thompson, D. H., Kaasgaard, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme-triggered+nanomedicine%3A+Drug+release+strategies+in+cancer+therapy+%28Invited+Review%29%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Membrane+Biology%22%5BJournal%5D)">Enzyme-triggered nanomedicine: Drug release strategies in cancer therapy (Invited Review).</a> Molecular Membrane Biology. 27 (7), 353-363 (2010).</li>
<li>Xu, G., McLeod, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+for+enzyme%2Fprodrug+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Strategies for enzyme/prodrug cancer therapy.</a> Clinical Cancer Research. 7 (11), 3314-3324 (2001).</li>
<li>Luo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-targeted+and+pH-sensitive+doxorubicin+prodrug-microbubble+complex+with+ultrasound+for+tumor+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Dual-targeted and pH-sensitive doxorubicin prodrug-microbubble complex with ultrasound for tumor treatment.</a> Theranostics. 7 (2), 452(2017).</li>
<li>Gao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+triggered+phase-change+nanodroplets+for+doxorubicin+prodrug+delivery+and+ultrasound+diagnosis%3A+An+in+vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Ultrasound triggered phase-change nanodroplets for doxorubicin prodrug delivery and ultrasound diagnosis: An in vitro study.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 174, 416-425 (2019).</li>
<li>Brade, A. M., Szmitko, P., Ngo, D., Liu, F. -F., Klamut, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat-directed+suicide+gene+therapy+for+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Gene+Therapy%22%5BJournal%5D)">Heat-directed suicide gene therapy for breast cancer.</a> Cancer Gene Therapy. 10 (4), 294-301 (2003).</li>
<li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-photon+red+light-triggered+disassembly+of+small-molecule+nanoparticles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">One-photon red light-triggered disassembly of small-molecule nanoparticles for drug delivery.</a> Journal of Nanobiotechnology. 19 (1), 357(2021).</li>
<li>Liu, Y., Long, K., Kang, W., Wang, T., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optochemical+control+of+immune+checkpoint+blockade+via+light-triggered+PD-L1+dimerization%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+NanoBiomed+Research%22%5BJournal%5D)">Optochemical control of immune checkpoint blockade via light-triggered PD-L1 dimerization.</a> Advanced NanoBiomed Research. 2 (6), 2200017(2022).</li>
<li>Wang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optochemical+control+of+mTOR+signaling+and+mTOR-dependent+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Pharmacology+%26+Translational+Science%22%5BJournal%5D)">Optochemical control of mTOR signaling and mTOR-dependent autophagy.</a> ACS Pharmacology & Translational Science. 5 (3), 149-155 (2022).</li>
<li>Abet, V., Filace, F., Recio, J., Alvarez-Builla, J., Burgos, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prodrug+approach%3A+An+overview+of+recent+cases%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Prodrug approach: An overview of recent cases.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 127, 810-827 (2017).</li>
<li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-molecule+prodrug+nanoassemblies%3A+an+emerging+nanoplatform+for+anticancer+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Small-molecule prodrug nanoassemblies: an emerging nanoplatform for anticancer drug delivery.</a> Small. 17 (52), 2101460(2021).</li>
<li>Shamay, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+self-assembly+prediction+yields+targeted+nanomedicines%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Quantitative self-assembly prediction yields targeted nanomedicines.</a> Nature Materials. 17 (4), 361-368 (2018).</li>
<li>Sinoway, P. A., Callen, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chlorambucil%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+%26+Rheumatism%22%5BJournal%5D)">Chlorambucil.</a> Arthritis & Rheumatism. 36 (3), 319-324 (1993).</li>
<li>Owen, W. R., Stewart, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+and+mechanism+of+chlorambucil+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Kinetics and mechanism of chlorambucil hydrolysis.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 68 (8), 992-996 (1979).</li>
<li>Lv, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upconversion-like+photolysis+of+BODIPY-based+prodrugs+via+a+one-photon+process%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Upconversion-like photolysis of BODIPY-based prodrugs via a one-photon process.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (44), 17482-17486 (2019).</li>
<li>Silver, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Let+us+teach+proper+thin+layer+chromatography+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Education%22%5BJournal%5D)">Let us teach proper thin layer chromatography technique.</a> Journal of Chemical Education. 97 (12), 4217-4219 (2020).</li>
<li>Saad, W. S., Prud'homme, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+nanoparticle+formation+by+flash+nanoprecipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Principles of nanoparticle formation by flash nanoprecipitation.</a> Nano Today. 11 (2), 212-227 (2016).</li>
<li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoresponsive+prodrug-dye+nanoassembly+for+in-situ+monitorable+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineering+%26+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Photoresponsive prodrug-dye nanoassembly for in-situ monitorable cancer therapy.</a> Bioengineering & Translational Medicine. 7 (3), 10311(2022).</li>
<li>Zhong, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+self-assembling+nanomedicine+of+conjugated+linoleic+acid-paclitaxel+conjugate+%28CLA-PTX%29+with+higher+drug+loading+and+carrier-free+characteristic%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A self-assembling nanomedicine of conjugated linoleic acid-paclitaxel conjugate (CLA-PTX) with higher drug loading and carrier-free characteristic.</a> Scientific Reports. 6 (1), 36614(2016).</li>
<li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+light-triggered+intraocular+drug+release+for+intravenous+chemotherapy+of+retinoblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Science%22%5BJournal%5D)">Green light-triggered intraocular drug release for intravenous chemotherapy of retinoblastoma.</a> Advanced Science. 8 (20), 2101754(2021).</li>
<li>Lv, W., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-photon+upconversion-like+photolysis%3A+a+new+strategy+to+achieve+long-wavelength+light-excitable+photolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Synlett%22%5BJournal%5D)">One-photon upconversion-like photolysis: a new strategy to achieve long-wavelength light-excitable photolysis.</a> Synlett. 31 (12), 1129-1134 (2020).</li>
<li>Rwei, A. Y., Wang, W., Kohane, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoresponsive+nanoparticles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Photoresponsive nanoparticles for drug delivery.</a> Nano Today. 10 (4), 451-467 (2015).</li>
<li>Grzelczak, M., Vermant, J., Furst, E. M., Liz-Marzán, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+self-assembly+of+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Directed self-assembly of nanoparticles.</a> ACS Nano. 4 (7), 3591-3605 (2010).</li>
<li>Gnanasammandhan, M. K., Idris, N. M., Bansal, A., Huang, K., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-IR+photoactivation+using+mesoporous+silica-coated+NaYF4%3AYb%2CEr%2FTm+upconversion+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Near-IR photoactivation using mesoporous silica-coated NaYF4:Yb,Er/Tm upconversion nanoparticles.</a> Nature Protocols. 11 (4), 688-713 (2016).</li>
</ol>

Er is een PCT-aanvraag ingediend bij nr.PCT/CN2021/081262.

Dit protocol schetst een gemakkelijke flash-precipitatiemethode voor de fabricage van prodrug-dye nanodeeltjes, die een eenvoudige en handige aanpak biedt voor de vorming van nanodeeltjes. Er zijn verschillende kritieke stappen in deze methode. Ten eerste moeten containers zoals microbuizen voor alle stappen van synthese, fabricage en karakterisering worden bedekt met folie om onnodige fotosplitsing van de BC-prodrug door omgevingslicht te voorkomen. Bovendien moet in de flitsprecipitatiestap de microbuis met de IR-783-o...

Chemotherapie is een veel voorkomende kankerbehandeling die cytotoxische middelen gebruikt om kankercellen te doden en zo de tumorgroei remt1. Patiënten kunnen echter last hebben van bijwerkingen zoals cardiotoxiciteit en hepatotoxiciteit als gevolg van de off-target absorptie van de chemotherapiegeneesmiddelen 2,3,4. Daarom is gelokaliseerde medicijnafgifte door middel van de spatiotemporele controle van medicijnafgifte / activering in tumoren essentieel om de blootstelling aan geneesmiddelen in normale weefsels te minimaliseren.
Prodrugs zijn chemisch gemodificeerde geneesmiddelen die een verminderde toxiciteit vertonen in normale weefsels, terwijl ze hun werking behouden bij zieke laesies bij activering 5,6. Prodrugs kunnen reageren op een verscheidenheid aan stimuli, zoals pH7,8, enzymen9,10, echografie 11,12, warmte 13 en licht14,15,1 6, en geven hun oudergeneesmiddelen specifiek af in de laesies. Niettemin vertonen veel prodrugs inherente nadelen, zoals slechte oplosbaarheid, onjuiste absorptiesnelheid en vroege metabole vernietiging, die hun ontwikkeling kunnen beperken17. In deze context biedt de vorming van prodrug nanoassemblages voordelen zoals verminderde bijwerkingen, in situ medicijnafgifte, betere retentie en de combinatie van behandeling en beeldvorming, wat wijst op een groot toepassingspotentieel voor deze nanoassemblages. Veel prodrug nanoassemblages zijn ontwikkeld voor de behandeling van ziekten, waaronder doxorubicine prodrug nanosferen, curcumine prodrug micellen, en camptothecine prodrug nanovezels18.
In dit protocol presenteren we een eenvoudige methode voor de bereiding van prodrug-kleurstof nanoassemblages die een hoog prodruggehalte, goede waterdispergeerbaarheid, stabiliteit op lange termijn en gevoelig reactievermogen vertonen. IR783 is een in water oplosbare nabij-infrarode kleurstof die kan dienen als stabilisator van de nanoassemblages19. De andere component van de nanoassemblage is boor-dipyrromeheen-chloorambucil (BODIPY-Cb, BC), een prodrug die om twee belangrijke redenen is ontworpen. Aangezien chloorambucil (Cb) in vivo systemische toxiciteit vertoont, kan de prodrugvorm de toxiciteit ervan verminderen20. De BC-prodrug kan worden gefotocleaved met behulp van 530 nm lichtbestraling gericht op ziektelaesies, waardoor de lokale afgifte van Cb mogelijk is. Aan de andere kant is Cb gevoelig voor hydrolyse in waterige omgevingen en kan het worden beschermd door het om te zetten in een prodrugvorm21. Zo werd verwacht dat de co-assemblage van de BC-prodrug en IR-783-kleurstof een stabiel en effectief nanosysteem voor medicijnafgifte zou vormen (figuur 1A). Deze prodrug-kleurstof nanoassemblage verbetert de dispergeerbaarheid en stabiliteit van de prodrugmoleculen, wat suggereert dat het potentieel voor toepassing in licht-controleerbare medicijnafgifte suggereert. De fotosplitsing van de BC-prodrug maakt de demontage van nanodeeltjes en de lichtgestuurde afgifte van Cb in de laesies mogelijk (aanvullende figuur 1).

<table><tbody><tr><td>1260 Infinity II HPLC</td><td>Agilent Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2,4-Dimethyl pyrrole</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>315305</td><td></td></tr><tr><td>3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT)</td><td>Gibco</td><td>M6494</td><td></td></tr><tr><td>4-Dimethylaminopyridine (4-DMAP)</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>212279</td><td></td></tr><tr><td>90 mm Petri Dish Clear Treated Sterile</td><td>SPL</td><td>11090</td><td></td></tr><tr><td>96-well Tissue Culture Plate Clear Treated Sterile</td><td>SPL</td><td>30096</td><td></td></tr><tr><td>Acetoxyacetyl chloride</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>192001</td><td></td></tr><tr><td>Boron trifluoride diethyl etherate</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>921076</td><td></td></tr><tr><td>Büchner funnel</td><td>AS ONE</td><td>3-6466-01</td><td></td></tr><tr><td>Chlorambucil</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>321407-1G</td><td></td></tr><tr><td>CM100 Transmission Electron Microscope</td><td>Philips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CombiFlash RF chromatography system&nbsp;</td><td>Teledyne ISCO</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>DUKSAN Pure Chemicals</td><td>JT9315-88</td><td></td></tr><tr><td>Dimethyl sulfoxide</td><td>DUKSAN Pure Chemicals</td><td>2762</td><td></td></tr><tr><td>Disposable cuvette</td><td>Malvern Panalytical</td><td>DTS1070</td><td>Zeta potentiaal meting</td></tr><tr><td>Disposable cuvette</td><td>Malvern Panalytical</td><td>ZEN0040</td><td></td></tr><tr><td>Empty Disposable Sample Load Cartridges</td><td>Teledyne ISCO</td><td>693873225</td><td>kan tot 65 g bevatten</td></tr><tr><td>Fetal bovine serum</td><td>Gibco</td><td>10270106</td><td></td></tr><tr><td>Filtering flask</td><td>AS ONE</td><td>3-7089-03</td><td></td></tr><tr><td>Hexane</td><td>DUKSAN Pure Chemicals</td><td>4198</td><td></td></tr><tr><td>Holey carbon film on copper grid</td><td>Beijing Zhongjingkeyi Technology Co.,Ltd</td><td>BZ10023a</td><td></td></tr><tr><td>HPLC column (InfinityLab Poroshell 120)</td><td>Agilent Technologies</td><td>695975-902T</td><td></td></tr><tr><td>Integrating sphere photodiode power sensor</td><td>Thorlabs</td><td>S142C</td><td></td></tr><tr><td>IR783</td><td>Tokyo Chemical Industry (TCI) Co., Ltd</td><td>I1031</td><td></td></tr><tr><td>LED&nbsp;</td><td>Mightex</td><td>LCS-0530-15-11</td><td></td></tr><tr><td>LED Driver Control Panel V3.2.0 (Software)</td><td>Mightex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lithium Hydroxide Anhydrous</td><td>TCI</td><td>L0225</td><td></td></tr><tr><td>Methylmagnesium iodide, 3M solution in diethyl ether</td><td>Aladdin</td><td>M140783</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Diisopropyl ethyl amine (DIPEA)</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>203402</td><td></td></tr><tr><td>N,N’-Dicyclohexylcarbodiimide (DCC)</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>275928</td><td></td></tr><tr><td>penicillin&ndash;streptomycin</td><td>Gibco</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate-buffered saline (10&times;)</td><td>&nbsp;Sigma-Aldrich</td><td>P5493</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;Power and energy meter&nbsp;</td><td>Thorlabs</td><td>PM100 USB</td><td></td></tr><tr><td>Rotavapor</td><td>BUCHI Rotavapor R300</td><td></td><td></td></tr><tr><td>RMPI 1640</td><td>Gibco</td><td>21870076</td><td></td></tr><tr><td>Separatory funnel (125 mL)</td><td>Synthware</td><td>F474125L</td><td></td></tr><tr><td>Silver Silica Gel Disposable Flash Columns, 40 g</td><td>Teledyne ISCO</td><td>692203340</td><td></td></tr><tr><td>Sodium sulfate, anhydrous</td><td>Alfa Aesar</td><td>A19890</td><td></td></tr><tr><td>SpectraMax M4</td><td>Molecular Devices LLC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF), anhydrous</td><td>J&amp;K Scientific</td><td>943616</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red</td><td>Gibco</td><td>25200056</td><td></td></tr><tr><td>Vortex</td><td>DLAB Scientific Co., Ltd</td><td>MX-S</td><td></td></tr><tr><td>ZetaSizer Nano ZS90&nbsp;</td><td>Malvern Instrument</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

gemakkelijke bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages

Facile Preparation and Photoactivation of Prodrug-Dye Nanoassemblies

Zelfassemblage is een eenvoudige maar betrouwbare methode voor het bouwen van medicijnafgiftesystemen op nanoschaal. Foto-activeerbare prodrugs maken een controleerbare medicijnafgifte mogelijk van nanodragers op doellocaties die worden gemoduleerd door lichtbestraling. In dit protocol wordt een eenvoudige methode gepresenteerd voor het fabriceren van foto-activeerbare prodrug-kleurstof nanodeeltjes via moleculaire zelfassemblage. De procedures voor prodrugsynthese, fabricage van nanodeeltjes, fysische karakterisering van de nanoassemblage, demonstratie van fotosplitsing en in vitro cytotoxiciteitsverificatie worden in detail beschreven. Een fotocleavable borium-dipyrrometheen-chloorambucil (BC) prodrug werd voor het eerst gesynthetiseerd. BC en een nabij-infrarode kleurstof, IR-783, met een geoptimaliseerde verhouding, zouden zichzelf kunnen assembleren tot nanodeeltjes (IR783 / BC NPs). De gesynthetiseerde nanodeeltjes hadden een gemiddelde grootte van 87,22 nm en een oppervlaktelading van -29,8 mV. De nanodeeltjes werden gedemonteerd bij lichtbestraling, die kon worden waargenomen door transmissie-elektronische microscopie. De fotosplitsing van BC was binnen 10 minuten voltooid, met een herstelefficiëntie van 22% voor chloorambucil. De nanodeeltjes vertoonden een verhoogde cytotoxiciteit onder lichtbestraling bij 530 nm in vergelijking met de niet-bestraalde nanodeeltjes en bestraalde vrije BC-prodrug. Dit protocol biedt een referentie voor de constructie en evaluatie van fotoresponsieve medicijnafgiftesystemen.

IR783/BC NP's werden met succes gefabriceerd in deze studie met behulp van een flash precipitatie methode. De gesynthetiseerde IR783/BC NP's presenteerden zich als een paarse oplossing, terwijl de waterige oplossing van IR783 blauw was (figuur 4A). Zoals te zien is in figuur 4B, vertoonden de IR783/BC NP's een gemiddelde grootte van ongeveer 87,22 nm met een polydispersiteitsindex (PDI) van 0,089, wat een smalle grootteverdeling aantoont. De oppervlaktelading va...

Dit protocol beschrijft de fabricage en karakterisering van een fotoresponsieve prodrug-kleurstof nanoassemblage. De methodologie voor het vrijkomen van geneesmiddelen uit de nanodeeltjes door door licht veroorzaakte demontage, inclusief de lichtbestralingsopstelling, wordt expliciet beschreven. De geneesmiddelen die vrijkwamen uit de nanodeeltjes na lichtbestraling vertoonden uitstekende antiproliferatie-effecten op menselijke colorectale tumorcellen.

Gemakkelijke bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages

Self-assembly is a simple yet reliable method for constructing nanoscale drug delivery systems. Photoactivatable prodrugs enable controllable drug release ...

Dit protocol biedt een referentie over de constructie en karakterisering van fotoresponsieve medicijnkleurstofsystemen, met name de opstelling van lichtstraling. Deze techniek toont het voordeel van eenvoudige fabricage, hoge laadcapaciteit van geneesmiddelen en fotocontroleerbaarheid. Deze techniek kan worden gebruikt om colorectale tumoren te behandelen met behulp van optische vezels om lichten te leveren voor het activeren van de medicijnafgifte op de tumorplaats.Begin met het wegen van 10 milligram van het boordipyrrometheenchloorambucil of BC-prodrug en los het op in één milliliter dimethylsulfoxide, of DMSO, in een microbuis van 1,5 milliliter. Bedek de BC-oplossing met folie en bereid vervolgens 0,4 milligram per milliliter IR783 in gefilterd gedeïoniseerd water en breng 300 microliter over in een microbuis van 1,5 milliliter. Plaats deze microbuis op een vortexmixer bij 1500 RPM.Voeg vervolgens met het uiteinde van de pipetpunt van 20 microliter die de binnenwand van de microbuis raakt, 20 microliter van de BC-oplossing toe aan de IR783-oplossing gedurende 10 seconden met een constante snelheid. Plaats de microbuis gedurende 30 seconden op de vortexmixer om de IR783/BC-nano

facile-preparation-and-photoactivation-of-prodrug-dye-nanoassemblies

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

We presenteren de beginselen van zuurstof metingen door fosforescentie afschrikken en herziening ontwerp van porfyrine-op basis van dendritische nanosensoren voor zuurstof imaging in biologische systemen.

Synthese en Kalibratie van Phosphorescent nanosondes voor zuurstof Imaging in Biological Systems

Fluorescentie sensoren zijn krachtige hulpmiddelen in life science. Hier beschrijven we een methode te synthetiseren en te gebruiken dendrimeer gebaseerde fluorescente sensoren pH meten in levende cellen en in vivo. De dendritische steiger versterkt de eigenschappen van geconjugeerde fluorescente kleurstoffen leidt tot betere detectie eigenschappen.

Synthese, Cellular Levering en<em&gt; In vivo</em&gt; Toepassing van Dendrimeer-gebaseerde pH Sensoren

Organische kleurstofmoleculen en oleic zuur gecoate upconverting nanodeeltjes zijn niet wateroplosbaar. Dit protocol beschrijft een ‘plug and play’ methode die de overdracht van organische kleurstofmoleculen en upconverting deeltjes van hun oorspronkelijke hydrofobe oplosmiddel naar water mogelijk maakt.

Een &#39;Plug and Play&#39; methode om water verspreidende Nanoassemblies bevattende een Amfifiele Polymer, organische kleurstoffen en Upconverting Nanodeeltjes maken

Dit protocol beschrijft een methode voor de fabricage van geleidende polymeernanodeeltjes vermengd met fullereen. Deze nanodeeltjes werden onderzocht op hun potentiële toepassing als nieuwe generatie fotosensitizers voor fotodynamische therapie (PDT).

Fotodynamische therapie met Blended geleidend polymeer / Fullerene Nanodeeltje Fotosensitizers

We tonen de voorbereiding en bespreken de haalbaarheid van cellulaire voertuigen die gouden nanostaven bevatten voor de foto-akoestische beeldvorming van kanker.

Voorbereiding en Fotoakoestisch Analyse van Cellular Voertuigen die goud nanorods

Dit artikel beschrijft een proces voor het produceren van zelfgeassembleerde polymere nanodeeltjes met behulp van zichtbare licht gemedieerde dispersiepolymerisatie. Het gebruik van zichtbaar licht met lage energie om de polymerisatie te controleren, maakt de reproduceerbare vorming van zelfgeassembleerde worm-achtige micelles mogelijk bij een hoog vast stofgehalte.

Facile Synthese van Worm-micellen door het zichtbare licht Mediated Dispersion polymerisatie onder toepassing van Photoredox Catalyst

In dit protocol was gekooide proteïne kinase A (PKA), een Cellulaire signaaltransductie bioeffector, geïmmobiliseerd op een oppervlak van nanoparticle, microinjected in het cytosol en geactiveerd door de upconverted UV-licht van nabij-infrarood (NIR) bestraling, inducerende stroomafwaarts stress vezel desintegratie in het cytosol.

Een geïntegreerd systeem op afstand trigger intracellulaire signaaltransductie door Kinase Upconversion Nanoparticle-gemedieerde Photoactivation

Een protocol wordt gepresenteerd voor de synthese van de core-shell lanthanide-doped upconversion nanokristallen (UCNs) en hun cellulaire toepassingen kanaal eiwit verordening op nabij-infrarood licht (NIR) verlichting.

Synthese van de Core-shell Lanthanide-doped Upconversion nanokristallen voor mobiele toepassingen

Nanomaterialen bieden veelzijdige mechanismen van gecontroleerde therapeutische aflevering voor zowel basiswetenschap en translationeel toepassingen, maar hun fabricage vaak vereist expertise die niet beschikbaar is in de meest biomedische laboratoria. Hier presenteren we protocollen voor het schaalbare fabricage en therapeutische laden van uiteenlopende zelf gemonteerd nanocarriers met behulp van flash nanoprecipitation.

Snelle, schaalbare montage en laden van bioactieve eiwitten en Immunostimulants in verschillende synthetische Nanocarriers Via Flash Nanoprecipitation

Een betrouwbare en gemakkelijk reproduceerbare methode voor de voorbereiding van functionalizable, nabij-infrarood uitzendende fotoluminescente goudnanoclusters en hun directe detectie in HeLa-cellen door stromingscytometrie en confocale laserscanningmicroscopie wordt beschreven.

Synthese van near-infrared emitting gold nanoclusters voor biologische toepassingen

Leer de bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages voor gerichte kankertherapie. Deze methode maakt lichtgestuurde afgifte van geneesmiddelen bij colorectale tumoren mogelijk.

Gemakkelijke bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages

Meer video's verkennen