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Article de méthode

Synthèse combinatoire des protéines et de décharge à haut débit à partir du film polymère et bibliothèques nanoparticules

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DOI :

10.3791/3882

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6 septembre 2012

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Dans cet article

Résumé

Cette méthode décrit la synthèse combinatoire du film polyanhydride biodégradable et bibliothèques nanoparticules et la détection à haut débit de la libération de protéines à partir de ces bibliothèques.

Résumé

Polyanhydrides sont une classe de biomatériaux avec une excellente biocompatibilité et les capacités d'administration de médicaments. Même si elles ont été largement étudiés avec conventionnelle d'un échantillon-à-la-fois des techniques de synthèse, une étude plus récente à haut débit approche a été développée permettant la synthèse et le test des grandes bibliothèques de polyanhydrides 1. Cela facilitera l'optimisation plus efficace et processus de conception de ces biomatériaux pour la délivrance de médicaments et de vaccins. La méthode présentée dans ce travail décrit la synthèse combinatoire du film polyanhydride biodégradable et bibliothèques nanoparticules et la détection à haut débit de la libération de protéines à partir de ces bibliothèques. Dans ce procédé robot actionné (figure 1), des actionneurs linéaires et les pompes à seringue sont commandés par LabVIEW, qui permet à un protocole automatisé mains libres, ce qui élimine une erreur d'utilisateur. De plus, cette méthode permet la fabrication rapide de bibliothèques polymères micro-échelle, rougepremière utilisation de la taille du lot tout en conduisant à la création de systèmes de polymères multivariée. Cette approche combinatoire pour la synthèse de polymères facilite la synthèse de jusqu'à 15 différents polymères en une quantité équivalente de temps il faudrait pour synthétiser un polymère classique. En outre, la banque combinatoire de polymère peut être fabriqué dans des géométries vides ou protéine-chargé notamment des films ou des nanoparticules lors de la dissolution de la bibliothèque de polymère dans un solvant et précipitation dans un non-solvant (nanoparticules) ou par séchage sous vide (pour les films). Lors du chargement d'une protéine conjugué à un fluorochrome dans les bibliothèques de polymères, cinétique de libération de protéines peut être évalué à haut débit en utilisant une méthode de détection basée sur la fluorescence (figures 2 et 3) comme décrit précédemment 1. Cette plate-forme combinatoire a été validé avec des méthodes conventionnelles 2 et le film polyanhydride et les bibliothèques des nanoparticules ont été caractérisées par cellulaire in vitro, la production de cytokines, marqueurs expression à la surface, l'adhérence, la prolifération et de la différenciation et de biodistribution in vivo et mucoadhésion 1-11. La méthode combinatoire développée ici permet la synthèse de polymères à haut débit et la fabrication de protéines chargé de nanoparticules et de cinémathèques, qui peut, à son tour, être examinés in vitro et in vivo pour l'optimisation de la performance biomatériau.

Protocole

1. Combinatoire Polymer Bibliothèque de synthèse (variant en chimie des polymères) - voir Figure 1 pour l'installation robotisée

  1. Dissoudre chaque monomère dans le solvant approprié (concentration = 25 mg / ml) et charger chaque gaz dans une seringue étanche à 10cc.
  2. Fixer les tubes de verrouillage résistant aux solvants leurres capillaires à la fin de chaque seringue.
  3. Placez les seringues sur les pompes à seringues (New Era Pompes seringues programmables) et la verrouiller en position.
  4. Définir les actionneurs linéaires (Zaber) à la position de départ.
  5. Grâce aux pinces support universel, positionne....

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Discussion

Connaissance des conditions de synthèse nécessaires et les températures de transition vitreuse (Tg) des polymères étant synthétisés sont indispensables pour la fabrication de la bibliothèque. Si la Tg est inférieure à la température ambiante, l'étape de fabrication de nanoparticules peuvent avoir besoin d'être effectuée dans un environnement à température contrôlée en dessous de la T g des polymères. En outre, des précautions doivent être prises pour s'assurer que tout le mat.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Remerciements

Les auteurs remercient le prix ONR-MURI (NN00014-06-1-1176) et le US Army Medical Research et du matériel de commande (Grant No. W81XWH-10-1-0806) pour le soutien financier. Ce matériel est basé sur des travaux appuyés par le National Science Foundation Grant n ° 0552584 et 0851519 CEE.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Nom Entreprise Numéro de catalogue
Motorisée XYZ étape: 3x T-LSM050A, course 50 mm par axe Technologies Zaber T-XYZ-LSM050A-KT04
NE-1000 Pompe à seringue unique Nouveaux systèmes de pompage Era NE-1000
Pyrex * Vista * Rimless réutilisables Tubes de culture en verre Corning 07-250-125
Cuves en verre Stratégies scientifiques G102
LabVIEW National Instruments 776671-35
Seringues étanches aux gaz SGE, Luer Loc Sigma Aldrich 509507
U96 DeepWell plaques 1,3 ml et 2,0 ml Thermo Scientific: Nunc 278743
Tapis de capitalisation ainsi Thermo Scientific: Nunc 276000
Typhoon 9400 GE Healthcare 63-0055-79
Whatman Grade 50 cercles de 90 mm Whatman 1450-090

Références

  1. Petersen, L. K., Sackett, C. K., Narasimhan, B. A novel, high-throughput method to study in vitro protein release from polymer nanospheres. J. Comb. Chem. 12, 51-56 (2010).
  2. Petersen, L. K. Activation of i....

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Réimpressions et autorisations

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