De alto rendimiento de síntesis de carbohidratos y funcionalización de nanopartículas polianhidrido
Summary
En este artículo, un método de alto rendimiento se presenta para la síntesis de oligosacáridos y su fijación a la superficie de las nanopartículas polianhídrido para su uso posterior en la orientación de receptores específicos en las células presentadoras de antígenos.
Abstract
Enfoques transdisciplinarios que involucran áreas como el diseño de materiales, la nanotecnología, la química y la inmunología que se utilizarán para diseñar racionalmente los transportistas vacunas eficaces. Basados en nanopartículas plataformas puede prolongar la persistencia de los antígenos de la vacuna, lo que podría mejorar la vacuna contra la inmunogenicidad 1. Varios polímeros biodegradables se han estudiado como vehículos de entrega de vacunas 1; en particular, las partículas de polianhídrido han demostrado la capacidad para proporcionar una liberación sostenida de antígenos proteicos estables y para activar las células presentadoras de antígenos y modular la respuesta inmune 2-12.
El diseño molecular de estos portadores de vacunas necesita para integrar la selección racional de las propiedades del polímero, así como la incorporación de agentes adecuados de focalización. De fabricación de alto rendimiento automatizado de los ligandos y partículas funcionalizadas es una potente herramienta que aumentará la capacidad para estudiar una amplia range de las propiedades y se traducirá en el diseño de dispositivos de administración de vacunas reproducibles.
La adición de ligandos capaces de ser reconocida por receptores específicos en las células del sistema inmune se ha demostrado que modulan la respuesta inmune y adaptar 10,11,13 C-receptores de tipo lectina (CLR) son los receptores de reconocimiento de patrones (RRP), que reconocen los hidratos de carbono presentes en el superficie de patógenos. La estimulación de células inmunes a través de CLR permite la internalización mejorada de antígeno y posterior presentación para la activación de células T más 14,15. Por lo tanto, las moléculas de hidratos de carbono juegan un papel importante en el estudio de las respuestas inmunes, sin embargo, el uso de estas biomoléculas menudo sufre de la falta de disponibilidad de estructuralmente bien definidos y los hidratos de carbono puro. Una plataforma de automatización basada en un proceso iterativo fase de solución reacciones pueden permitir la síntesis rápida y controlada de estas moléculas sintéticamente desafiantes con b significativamente menoronstruyendo cantidades de bloques que los tradicionales métodos en fase sólida 16,17.
Aquí nos presenta un protocolo para la solución automatizada de la síntesis en fase de oligosacáridos como la manosa-basados en ligandos con fluorosa extracción en fase sólida para la purificación intermedia. Después del desarrollo de métodos automatizados para hacer que el agente de carbohidratos selección de base, se describen métodos para su fijación en la superficie de polianhídrido nanopartículas empleando un conjunto robótico automatizado hasta operado por LabVIEW como se ha descrito previamente 10. Funcionalización de superficies con los hidratos de carbono ha demostrado su eficacia en la orientación CLR 10,11 y aumentar el rendimiento del método de fabricación para descubrir las complejidades asociadas con un sistema multi-paramétrico será de gran valor (Figura 1a).
Protocol
Discussion
La eficacia de los hidratos de carbono como agentes dirigidos a las interacciones de nanopartículas directos a las células inmunes se ha demostrado anteriormente 10, 11. Investigaciones previas en nuestros laboratorios han mostrado que los azúcares específicos a los que las nanopartículas polianhídrido son capaces de dirigir CLR diferentes en las células presentadoras de antígeno (APC), mejorando así la activación de células inmunes, que puede ser importante para la posterior activación de las cé…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer a Ejército de los EE.UU. de Investigación Médica y Material Command (Grant # W81XWH-10-1-0806) y los Institutos Nacionales de Salud (Grant # U19 AI091031-01 y Grant # 1R01GM090280) para el apoyo financiero. BN reconoce la Cátedra Balloun en Ingeniería Química y Biológica y NLBP reconoce la Cátedra Wilkinson de Ingeniería Interdisciplinaria. Damos las gracias a Julia Vela por su ayuda en la realización de los experimentos de funcionalización de nanopartículas.
Materials
| Name | Company | Catalog number |
| Motorized XYZ Stage: 3x T-LSM050A, 50 mm travel per axis | Zaber Technologies | T-XYZ-LSM050A-KT04 |
| NE-1000 Single Syringe Pump | New Era Pump Systems | NE-1000 |
| Pyrex* Vista* Rimless Reusable Glass Culture Tubes | Corning | 07-250-125 |
| ASW 1000 | Chemspeed Technologies | |
| LabVIEW | National Instruments | 776671-35 |
| SGE Gas Tight Syringes, Luer Loc | Sigma Aldrich | 509507 |
| XL-2000 Sonicator | Qsonica | Q55 |
| Mini-tube rotator | Fisher Scientific | 05-450-127 |
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