Summary

Сборка и характеристика полиэлектролитного комплекса Мицеллес

Published: March 02, 2020
doi:

Summary

Мы предоставляем протоколы и репрезентативные данные для проектирования, сборки и характеристики полиэлектролитных комплексных мицелл, наночастиц ядра, образованных полиэлектролитами и гидрофильных заряженными блоками copolymers.

Abstract

Полиэлектролитные сложные мицеллы (ПХМ), наночастицы ядра, образованные самосборкой заряженных полимеров в водином растворе, обеспечивают мощную платформу для изучения физики полиэлектролитных взаимодействий, а также предлагают перспективное решение насущная проблема доставки терапевтических олигонуклеотидов in vivo. Развитие отношений между прогностическими структурами и имуществом для ПХМ оказалось трудным, отчасти из-за наличия сильных кинетических ловушек во время самосборки наночастиц. В этой статье рассматриваются критерии выбора полимеров для строительства PCM и предусмотрены протоколы, основанные на соляном аннулировании, которые позволяют сборку повторяющихся, низкополидисперсности наночастиц. Мы также обсуждаем характеристику PCM с помощью рассеяния света, мелкоугольного рассеяния рентгеновских лучей и электронной микроскопии.

Introduction

Когда противоположно заряженные полиэлектролиты смешиваются в вковом растворе, энтропия выражается от высвобождения их контратов приводит к демиксу раствора в полимерно-богатую конденсированную фазу и полимерно-обедленный супернатант1,2,3,4,5, явление, известное как полиэлектролитная комплексация. Если нейтральный гидрофильный блок спрягится с одним или обоими полиэлектролитами, наноразмерное разделение фазпроисходит вместо этого(рисунок 1А). В результате самособранные наночастицы ядра по-разному называются полиэлектролитными сложными мицеллями (ПКМ), полиионными комплексными мицеллями, блочными иономерными комплексами или коацервате-ядерными мицеллесами по аналогии с суррогатной мицеллизмом, хотя все компоненты системы являются гидрофильные6,7. Способность PCM инкапсулировать гидрофильные молекулы, такие как белки и нуклеиновые кислоты, а также обширная настройка, предлагаемая архитектурой носителяблока,делает их привлекательными кандидатами для доставки терапевтических молекул in vivo8,9,10,11,12,13.

Доставка терапевтических нуклеиевых кислот к клеточным целям является особенно важной задачей, для которой ПХМ предлагают ряд преимуществ. Терапевтические нуклеиновые кислоты (генетическая ДНК, мРНК и олигонуклеотиды, такие как siRNA) имеют огромный потенциал для улучшения здоровья человека, но должны преодолеть многочисленные биологические и физические барьеры, чтобы понять, что потенциал14,15,16. Голые нуклеиевые кислоты деградируют сывороткой и клеточной нуклеазой, быстро вырываются из кровообращения, и их сильный отрицательный заряд затрудняет им проникновение в клеточные мембраны без посторонней помощи. Текущие подходы для преодоления этих барьеров включают дорогостоящие химические модификации для предотвращения повреждения от нуклеазы и / или инкапсуляции в различные липидные наночастицы, собранные с помощью гидрофобных взаимодействий15,17,18. Хотя эти методы доказали свою эффективность для местных инъекций и таргетинга печени, системное использование представляет собой значительные ограничения токсичности, иммуногенности и ограниченного биораспределения16. В отличие от этого, PCM использовать отрицательный заряд нуклеиевых кислот конденсировать их в фазе разделенных ядра, в то время как нейтральная корона обеспечивает стеринный барьер против деградации, а также платформу для включения лигандов для повышения ориентации или интернализации11,19. In vitro и исследования на животных показали, что ПХМ могут эффективно доставлять различные полезные нагрузки нуклеиновой кислоты20,21,22,23,24, но слабые стороны в нашей способности предсказывать свойства ПХМ, такие как размер, форма и стабильность от свойств составляющих полимеров, препятствуют их более широкому внедрению.

Недавняя работа нашей группы и других в этой области начал решать эту проблему путем разработки структуры собственности, а в некоторых случаях структура собственности-функции отношения для PCMs формируется из нуклеиновой кислоты и различных катионно-нейтральных полимеров7,25,26,27. Две последовательные темы, которые возникли из этих исследований являются важность разработки хорошо контролируемых, повторяемых протоколов для сборки PCM и в пользу использования нескольких методов для характеристики в результате наночастиц. Полиэлектролиты, особенно с высокой плотностью заряда, как нуклеиновые кислоты, взаимодействуют друг с другом очень сильно, и, кажется, легко стать kinetically захваченных при смешивании, в результате чего PCM препаратов, которые очень чувствительны к небольшим изменениям в процедуре и отображать высокую полидисперность и плохой повторяемости от партии к партии. Кроме того, было показано, что ПХМ принимают широкий спектр форм и размеров в зависимости от конфигураций их компонентов на атомном уровне, и запечатлеть это разнообразие с помощью любого индивидуального метода характеристики очень сложно, особенно с учетом того, что некоторые распространенные методы, такие как динамическое рассеяние света (DLS), требуют предположений о форме частиц для их интерпретации.

В этой статье мы обсуждаем проект материала и выбор для ПХМ, с акцентом на олигонуклеотиды и катионно-нейтральные кополимеры разблокирования. Затем мы описываем протокол аннулирования соли, который использует высокие концентрации соли с последующим медленным диализом, чтобы избежать кинетического захвата во время сборки PCM. Полиэлектролиты смешиваются в условиях высокой соли, где проверяются электростатические достопримечательности, затем концентрация соли медленно снижается, чтобы позволить полиэлектролитам осесть в их наиболее энергетически благоприятных конфигурациях, аналогичных медленному процессу охлаждения теплового аннулирования. Используя этот протокол, мы регулярно можем достичь исключительно низкой полидисперсности и высокой повторяемости для олигонуклеотида PCMs7,26. Наконец, мы описываем, как четыре отдельные методы измерения могут быть использованы для характеристики PCMs в очень широком диапазоне длины весов, от внешней морфологии до внутренней структуры: DLS, рассеяние света с несколькими углами (MALS), рассеяние рентгеновского излучения малого угла (SAXS) и электрон-микроскопии передачи (TEM). Мы надеемся, что эти протоколы позволят большему числу исследователей эффективно исследовать возможности этих интересных наночастиц.

Отбор и приготовление полимеров
Свойства ПХМ сильно зависят от физических и химических характеристик составных полимеров, что делает выбор полимера важным шагом в процессе проектирования. Наиболее хорошо охарактеризованными блок-кополимерами для нуклеиновой кислоты ПХМ являются линейные диблоки, такие как поли (лизин)-поли (этиленгликоль) (pLys-PEG), но ПХМ могут образовываться между полиэлектролитами и различными гидрофильных нейтральными полимерами, которые могут быть созданы в высокой пропускной форме28. Выбор заряженной группы сильно влияет на стабильность ионного сопряжения и форму мицелле26,и размер PCM, как было показано, увеличивается с длиной заряженного блока5,7,26 (Рисунок 2), что позволяет свойствам PCM быть настроены на требования желаемого приложения. Для линейных диблоков, мы обнаружили, что заряженный блок должен иметь по крайней мере 10 зарядов и быть сильно заряжены на желаемый рН. Более длинные заряженные блоки могут способствовать образованию PCM с помощью олигонуклеотидов, таких как siRNA, которые трудно сложно усложнить с более короткими блоками21. Мы успешно наблюдали образование PCM с длиной блока до 200, и литература описывает более длинные полимеры. Больше гибкости доступно в выборе нейтральных блоков24, но опыт показал, что очень короткие нейтральные блоки приводят к агрегации, а не образование наночастиц, и что минимальная нейтральная длина увеличивается с заряженной длиной блока. Для pLys-PEG, PEG MW, по крайней мере 3000-5,000 требуется для pLys длины ниже 50, и больше длины требуется, как заряженный блок увеличивается дальше. Увеличение нейтральной длины блока приводит к увеличению размера PCM, особенно толщины оболочки, из-за стерисового скученности нейтральных полимеров.

Данная рукопись представляет протокол для подготовки ПХМ из лиофилизированных высокочистых pLys-PEG и олигонуклеотидов известного количества, но должна быть легко адаптируема к другим системам. Мы успешно протестировали его с несколькими заряженными полипептами, включая полиаргинина и полиглутаминовую кислоту, а также несколько синтетических полиэлектролитов, таких как полиакриловая кислота и поли (винилбензил триметилламмоний). Мы также описываем подготовку ПХМ со стоихиометрическим соотношением полиэлектролитных зарядов, но это легко модифицируется. Нам легче всего работать в зарядных концентрационных единицах (c.c.), которые также естественным образом вмещают полимеры, которые не полностью заряжены. Если ни один из полимеров не хорошо характеризуется, следует позаботиться о точном определении длины полимера/массы и обеспечения того, чтобы избыток соли не присутствовал сверх того, что необходимо для нейтрализации заряда диализом, например. При расчете концентраций следует также учитывать наличие какой-либо нераспределенной воды. Концентрация нуклеиновой кислоты может быть удобно количественно путем абсорбции на уровне 260 нм, а при расчете c.c следует учитывать наличие или отсутствие терминальных фосфатов.

При использовании олигонуклеотидов в качестве полианий, состояние гибридизации и химическая структура помогают определить склонность к самосборке и характеристики в результате PCM5,7,26. Оптимизация этих, в рамках требований к биологической эффективности при использовании ПХМ для доставки, увеличит вероятность формирования желаемых структур. Полезные инструменты для анализа гибридизации включают функции MATLAB для нуклеиновой кислоты, NUPACK29и IDT OligoAnalyzer. Мы рекомендуем проанализировать последовательность кандидатов, чтобы понять силу привязки к 1) в формировании шпильки; 2) еще одна копия той же последовательности (самодимер); и 3) к другим олигонуклеотидам, присутствующим в системе. Температура плавления ДНК и РНК для определенной последовательности также может быть рассчитана с помощью метода30,31. Тепловое аннулирование нуклеиевых кислот (шаг 2.3) денатурирует любую остаточную вторичную структуру в отдельных нуклеотидах и способствует равновесному сворачиванию.

Характеристика и анализ PCM
Широкий спектр методов доступны для характеристики наночастиц, в том числе статического и динамического рассеяния света, небольшого рассеяния углов электронов или нейтронов, а также электронной микроскопии. В этой статье мы предоставляем протоколы для двух методов рассеяния света, небольшого углового рентгеновского рассеяния и двух методов электронной микроскопии.

DLS измеряет автокорреляцию временных колебаний интенсивности рассеяния под одним углом от броуновского движения образца. Установка этих данных может обеспечить гидродинамический радиус и полидисперсность для сферических мицеллов(рисунок 3). Рассеяние света с несколькими углами (MALS) измеряет интенсивность статического рассеяния под разными углами. Эта угловая зависимость описывает форму наночастиц, но ограничена чешуей длины длиннее 50 нм для видимого света, что ограничивает ее эффективность для более мелких наночастиц. Оба метода основаны на несоответствии рефракционного индекса и в первую очередь описывают внешние размеры наночастиц.

Небольшой угол рассеяния рентгеновских лучей (SAXS) использует рентгеновские лучи в качестве рассеяния зонда, и их более короткая длина волны позволяет измерения в диапазоне 0,1-100 нм. Установка наблюдаемой интенсивности рассеяния по сравнению с углом (обычно выраженная как перенос импульса q) предоставляет информацию о морфологии PCM (т.е. размере и форме), а также внутренней структуре. Если доступна абсолютная калибровка интенсивности, и если интенсивность рассеяния может быть экстраполирована до нуля, массу и агрегацию PCM также можно оценить32,что делает SAXS чрезвычайно универсальным и ценным методом. Небольшой угол рассеяния нейтронов (SANS) чувствителен в пределах аналогичного диапазона весов длины, но доступен только на специализированных объектах и не будет конкретно обсуждаться в этой статье33,34,35.

В последние годы появились инструменты benchtop SAXS, но мы обнаружили, что синхротронные источники лучше подходят для характеристикPC, так как их более высокая интенсивность позволяет собирать данные гораздо быстрее для этих низкоконтрастных образцов. Мы предоставляем краткий протокол для получения данных PCM SAXS на Beamline 12-ID-B в Advanced Photon Source (Argonne National Laboratory, США) с точки зрения пользователя. Этот протокол должен быть применим к большинству синхротронных источников, но консультации с местным персоналом, прежде чем предлагать эксперимент настоятельно рекомендуется. Мы также предоставляем протокол сокращения данных и анализа с использованием Irena36, бесплатный набор макросов, написанных для Igor Pro. Irena включает в себя универсальный набор форм-факторов для моделирования данных SAXS и позволяет строить многокомпонентные модели, которые способны описывать сложный профиль рассеяния PCMs (см. Репрезентативные результаты, Рисунок 4). Ирена также имеет всеобъемлющую документацию и учебники доступны в Интернете. Прежде чем пытаться процедуры ниже, мы рекомендуем ознакомиться с ними, в частности, учебник “Моделирование данных SAXS с двумя основными популяциями рассеяния”.

Радиационный ущерб является проблемой для рассеяния рентгеновских лучей, но некоторые меры могут быть использованы, чтобы свести его к минимуму. В частности, мы рекомендуем использовать установку ячейки потока с насосом шприца и образцом PCM, протекающим при получении данных, а не запечатанным капилляром. Это также значительно упрощает фоновое вычитание. Мы также предлагаем принять несколько экспозиций течет образца, а не один больше, с тем чтобы ограничить поток, что любой отдельный объем выборки видит и для сравнения данных воздействия для выявления любого ущерба.

В отличие от методов рассеяния, которые обычно требуют установки для интерпретации, передача электронной микроскопии (TEM) обеспечивает реальное визуальное изображение пространства наночастиц, проходя электронный луч через образец и проецирование изображения на экране сцинтилляции (Рисунок 5). В этой статье представлены протоколы для двух методов TEM. Cryo TEM замораживает образцы мицелле в тонкий слой стекловидного льда, сохраняя структурную конформацию с минимальными посторонними веществами, оптимальную для мицелле 10-100 нм в радиусе. Отрицательное пятно TEM использует соль тяжелых металлов (например, уран) для окружения образца после того, как она была высушена на поверхности сетки. Плотное пятно будет рассеивать больше электронов, чем образец, добавив контраст и производить отрицательное изображение образца. Cryo TEM рекомендуется для высококачественных изображений. Тем не менее, это более дорогостоящим, трудоемким, и не может обеспечить достаточный контраст. Когда это вызывает озабоченность, отрицательные окрашенные образцы должны быть использованы. Примеры каждого из них показаны на рисунке 5.

Каждый из этих методов сообщает о несколько различных аспектах наночастиц, с различными преимуществами и ограничениями. Светрассеяние легко доступны, и часто является самым быстрым подходом, но имеет существенные ограничения в размерах и форме резолюции. SAXS может предоставлять информацию в широком диапазоне весов длины при достаточно высокой пропускной состоянии, но требует специализированного оборудования для получения данных, а также моделирования для их интерпретации. TEM изображения просты в интерпретации, но могут быть ограничены в отличие и по своей сути низкой пропускной всей. Наш опыт показал, что использование нескольких методов для характеристик значительно увеличивает информацию, которую можно получить о свойствах PCM, и упрощает интерпретацию наборов данных, полученных от каждого из них в одиночку. Например, SAXS и TEM в основном исследуют плотное ядро PCM, в то время как свет рассеяния отчетов об общих размерах наночастиц. Таким образом, их объединение позволяет измерять как размер ядра, так и размер короны. Способность TEM приобретать реальные космические изображения может обеспечить наземные данные правды, позволяющие подбирать соответствующие форм-факторы для моделирования данных SAXS, которые в противном случае могли бы быть неоднозначными. В этой статье описаны протоколы для всех четырех методов, и в разделе Обсуждение приведен примерный процесс их использования для характеристики неизвестного образца.

Protocol

1. Подготовка материалов Взвесьте лиофилизированный диблок полимер и добавьте воду почти до объема, необходимого для окончательного раствора запаса 10 мг/мл. Вихрь на максимальной скорости 2 мин. Sonicate в течение 5 мин. Очень длинные диблоки могут потребовать дополнительного sonica…

Representative Results

Для того, чтобы проиллюстрировать методы характеристик, описанные выше, мы показываем типичные результаты для ПХМ, собранных из олигонуклеотидов и блок copolymers различной длины и химии (Рисунок 1). Рисунок 2 служит примером того, как размер ядра PCM (как опреде…

Discussion

Как уже упоминалось выше, протоколы, представленные здесь написаны с акцентом на олигонуклеотидоиды, как компонент полианиона и pLys-PEG как катионно-нейтральный блок кополимера, но мы протестировали их с различными полимерами, такими как полиэтилевые (акриловая кислота), полиглутамат, и P…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Мы благодарим Фила Гриффина и Теру Лавуа из Фонда характеристик мягкой материи и Продвинутого фонда электронной микроскопии, соответственно, в Чикагском университете. Мы также благодарим Сяобин Цзо и Соэнке Сейферт из Advanced Photon Source в Аргоннской национальной лаборатории и NIST Center for Hierarchical Materials Design (CHiMaD) за поддержку. Мы благодарим Джеффа Тинга и Майкла Луэкхайде за их вклад в эту работу.

Materials

70 mm circle filter paper Whatman 1001-070 Filter paper for wicking during grid prep
Carbon Film TEM grid Electron Microscopy Sciences CF200-Cu TEM grid
DAWN Wyatt Technology DAWN MALS instrument
DNA oligonucleotide Integrated DNA Nanotechnologies Inc Custom oligonucleotide
Lacey Carbon TEM grid Electron Microscopy Sciences LC200-Cu TEM grid
Methoxy-poly(ethylene glycol)-block-poly(l-lysine hydrochloride) PEG5k – PLKC50 Alamanda Polymers Inc mPEG5K-b-PLKC50 Example block copolymer
Milli-Q Millipore Sigma Ultrapure water
NanoDrop Thermo Scientific For measuring nucleic acid concentration
negative-action tweezers Dumont N7 Tweezers for grid preparation
Parafilm "M" Bemis Company Inc PM996 Laboratory film
Quantifoil Holey Carbon TEM grid Electron Microscopy Sciences Q210CR1.3 TEM grid
Research Goniometer and Laser Light Scattering System Brookhaven Instruments BI-200SM DLS/MALS instrument
Slide-A-Lyzer G2 2K 0.5 mL Thermo Scientific Pierce Protein Biology 87723 Dialysis cartridge
small volume cuvette Brookhaven Instruments BI-SVC Cuvette for DLS/MALS
Solarus 950 Advanced Plasma System Gatan Solarus 950 Plasma system for TEM grids
Talos TEM FEI Talos TEM used for cryo samples
Tecnai Spirit TEM FEI Spirit TEM used for dry samples
Uranyl Formate SPI-Chem 16984-59-1 For negative staining samples for TEM
Vitrobot FEI Vitrobot Vitrification robot for cryo grid preparation

Referencias

  1. Spruijt, E., Westphal, A. H., Borst, J. W., Cohen Stuart, M. A., van der Gucht, J. Binodal compositions of polyelectrolyte complexes. Macromolecules. 43 (15), 6476-6484 (2010).
  2. van der Gucht, J., Spruijt, E., Lemmers, M., Cohen Stuart, M. A. Polyelectrolyte complexes: bulk phases and colloidal systems. Journal of Colloid and Interface Science. 361 (2), 407-422 (2011).
  3. Priftis, D., Laugel, N., Tirrell, M. Thermodynamic characterization of polypeptide complex coacervation. Langmuir. 28 (45), 15947-15957 (2012).
  4. Fu, J., Schlenoff, J. B. Driving Forces for Oppositely Charged Polyion Association in Aqueous Solutions: Enthalpic, Entropic, but Not Electrostatic. Journal of the American Chemical Society. 138 (3), 980-990 (2016).
  5. Vieregg, J. R., et al. Oligonucleotide-Peptide Complexes: Phase Control by Hybridization. Journal of the American Chemical Society. 140 (5), 1632-1638 (2018).
  6. Voets, I. K., de Keizer, A., Cohen Stuart, M. A. Complex coacervate core micelles. Advances in Colloid and Interface Science. 147-148, 300-318 (2009).
  7. Lueckheide, M., Vieregg, J. R., Bologna, A. J., Leon, L., Tirrell, M. V. Structure-Property Relationships of Oligonucleotide Polyelectrolyte Complex Micelles. Nano Letters. 18 (11), 7111-7117 (2018).
  8. De Kruif, C. G., Weinbreck, F., de Vries, R. Complex coacervation of proteins and anionic polysaccharides. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 9 (5), 340-349 (2004).
  9. Vieregg, J. R., Tang, T. Y. D. Polynucleotides in cellular mimics: Coacervates and lipid vesicles. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 26, 50-57 (2016).
  10. Marciel, A. B., Chung, E. J., Brettmann, B. K., Leon, L. Bulk and nanoscale polypeptide based polyelectrolyte complexes. Advances in Colloid and Interface Science. 239, 187-198 (2017).
  11. Cabral, H., Miyata, K., Osada, K., Kataoka, K. Block Copolymer Micelles in Nanomedicine Applications. Chemical Reviews. 118 (14), 6844-6892 (2018).
  12. Tan, Z., et al. Block Polymer Micelles Enable CRISPR/Cas9 Ribonucleoprotein Delivery: Physicochemical Properties Affect Packaging Mechanisms and Gene Editing Efficiency. Macromolecules. 52 (21), 8197-8206 (2019).
  13. Horn, J. M., Kapelner, R. A., Obermeyer, A. C. Macro- and Microphase Separated Protein-Polyelectrolyte Complexes: Design Parameters and Current Progress. Polymers. 11 (4), 578 (2019).
  14. Juliano, R. L. The delivery of therapeutic oligonucleotides. Nucleic Acids Research. 44 (14), 6518-6548 (2016).
  15. Kanasty, R., Dorkin, J. R., Vegas, A., Anderson, D. Delivery materials for siRNA therapeutics. Nature Materials. 12 (11), 967-977 (2013).
  16. Lorenzer, C., Dirin, M., Winkler, A. M., Baumann, V., Winkler, J. Going beyond the liver: progress and challenges of targeted delivery of siRNA therapeutics. Journal of Controlled Release. 203, 1-15 (2015).
  17. Allen, T. M., Cullis, P. R. Liposomal drug delivery systems: from concept to clinical applications. Advanced Drug Delivery Reviews. 65 (1), 36-48 (2013).
  18. Li, W., Szoka, F. C. Lipid-based nanoparticles for nucleic acid delivery. Pharmaceutical Research. 24 (3), 438-449 (2007).
  19. Miyata, K., Nishiyama, N., Kataoka, K. Rational design of smart supramolecular assemblies for gene delivery: chemical challenges in the creation of artificial viruses. Chemical Society Reviews. 41 (7), 2562-2574 (2012).
  20. Oishi, M., Nagasaki, Y., Itaka, K., Nishiyama, N., Kataoka, K. Lactosylated poly(ethylene glycol)-siRNA conjugate through acid-labile ss-thiopropionate linkage to construct pH-sensitive polyion complex micelles achieving enhanced gene silencing in hepatoma cells. Journal of the American Chemical Society. 127 (6), 1624-1625 (2005).
  21. Christie, R. J., et al. Targeted polymeric micelles for siRNA treatment of experimental cancer by intravenous injection. ACS Nano. 6 (6), 5174-5189 (2012).
  22. Kuo, C. H., et al. Inhibition of atherosclerosis-promoting microRNAs via targeted polyelectrolyte complex micelles. Journal of Materials Chemistry B. 2 (46), 8142-8153 (2014).
  23. Ge, Z., et al. Targeted gene delivery by polyplex micelles with crowded PEG palisade and cRGD moiety for systemic treatment of pancreatic tumors. Biomaterials. 35 (10), 3416-3426 (2014).
  24. Van Bruggen, C., Hexum, J. K., Tan, Z., Dalai, R. J., Reineke, T. M. Nonviral Gene Delivery with Cationic Glycopolymers. Accounts of Chemical Research. 52 (5), 1347-1358 (2019).
  25. Hayashi, K., et al. Influence of RNA Strand Rigidity on Polyion Complex Formation with Block Catiomers. Macromolecular Rapid Communications. 37 (6), 486-493 (2016).
  26. Marras, A. E., Vieregg, J. R., Ting, J. M., Rubien, J. D., Tirrell, M. V. Polyelectrolyte Complexation of Oligonucleotides by Charged Hydrophobic-Neutral Hydrophilic Block Copolymers. Polymers. 11 (1), 83 (2019).
  27. Phillips, H. R., et al. Glycopolycation-DNA Polyplex Formulation N/P Ratio Affects Stability, Hemocompatibility, and in Vivo Biodistribution. Biomacromolecules. 20 (4), 1530-1544 (2019).
  28. Ting, J. M., Wu, H., Herzog-Arbeitman, A., Srivastava, S., Tirrell, M. V. Synthesis and Assembly of Designer Styrenic Diblock Polyelectrolytes. ACS Macro Letters. 7 (6), 726-733 (2018).
  29. Zadeh, J. N., et al. NUPACK: Analysis and design of nucleic acid systems. Journal of Computational Chemistry. 32 (1), 170-173 (2011).
  30. Santa Lucia, J. A unified view of polymer, dumbbell, and oligonucleotide DNA nearest-neighbor thermodynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (4), 1460-1465 (1998).
  31. Xia, T., et al. Thermodynamic parameters for an expanded nearest-neighbor model for formation of RNA duplexes with Watson-Crick base pairs. Bioquímica. 37 (42), 14719-14735 (1998).
  32. Orthaber, D., Bergmann, A., Glatter, O. SAXS experiments on absolute scale with Kratky systems using water as a secondary standard. Journal of Applied Crystallography. 33 (2), 218-225 (2000).
  33. Srivastava, S., et al. Gel phase formation in dilute triblock copolyelectrolyte complexes. Nature Communications. 8, 14131 (2017).
  34. Lindhoud, S., et al. Salt-induced disintegration of lysozyme-containing polyelectrolyte complex micelles. Langmuir. 25 (19), 11425-11430 (2009).
  35. Lindhoud, S., de Vries, R., Schweins, R., Stuart, M. A. C., Norde, W. Salt-induced release of lipase from polyelectrolyte complex micelles. Soft Matter. 5 (1), 242-250 (2009).
  36. Ilavsky, J., Jemian, P. R. Irena: tool suite for modeling and analysis of small-angle scattering. Journal of Applied Crystallography. 42 (2), 347-353 (2009).
  37. Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T. . Molecular Cloning: a Laboratory Manual. , (1989).
  38. Jakeš, J. Regularized positive exponential sum (REPES) program-A way of inverting laplace transform data obtained by dynamic light scattering. Collection of Czechoslovak Chemical Communications. 60 (11), 1781-1797 (1995).
  39. Schillen, K., Brown, W., Johnsen, R. M. Micellar Sphere-to-Rod Transition in an Aqueous Triblock Copolymer System – a Dynamic Light-Scattering Study of Translational and Rotational Diffusion. Macromolecules. 27 (17), 4825-4832 (1994).
  40. Provencher, S. W. Contin – a General-Purpose Constrained Regularization Program for Inverting Noisy Linear Algebraic and Integral-Equations. Computer Physics Communications. 27 (3), 229-242 (1982).
  41. Provencher, S. W. A Constrained Regularization Method for Inverting Data Represented by Linear Algebraic or Integral-Equations. Computer Physics Communications. 27 (3), 213-227 (1982).
  42. Sarachan, K. L., Curtis, J. E., Krueger, S. Small-angle scattering contrast calculator for protein and nucleic acid complexes in solution. Journal of Applied Crystallography. 46 (6), 1889-1893 (2013).
  43. Beaucage, G. Approximations leading to a unified exponential power-law approach to small-angle scattering. Journal of Applied Crystallography. 28 (6), 717-728 (1995).
  44. Marras, A. E., Vieregg, J. R., Ting, J. M., Rubien, J. D., Tirrell, M. V. . Materials Data Facility. , (2018).
  45. Modena, M. M., Rühle, B., Burg, T. P., Wuttke, S. Nanoparticle Characterization: What to Measure. Advanced Materials. , (2019).
  46. Mourdikoudis, S., Pallares, R. M., Thanh, N. T. K. Characterization techniques for nanoparticles: comparison and complementarity upon studying nanoparticle properties. Nanoscale. 10 (27), 12871-12934 (2018).

Play Video

Citar este artículo
Marras, A. E., Vieregg, J. R., Tirrell, M. V. Assembly and Characterization of Polyelectrolyte Complex Micelles. J. Vis. Exp. (157), e60894, doi:10.3791/60894 (2020).

View Video