Los autores desean reconocer el apoyo financiero de la Universidad de California del sur, el corazón nacional, pulmón y sangre Institute (NHLBI), R00HL124279, Eli y Edythe amplio Premio a la innovación y el L.K. Whittier Fundación no-cáncer Premio investigación traslacional al EJC. Los autores agradecen el centro de microscopía electrónica y microanálisis, centro de excelencia en NanoBiophysics, centro de excelencia para la caracterización Molecular y traslacional Imaging Center en la Universidad de California meridional para asistencia en configuraciones instrumentales.

Nota: Lea la MSDS de reactivos y siga todas las medidas de seguridad química según lo requerido por la institución local.
1. preparación de PAMs de MCP-1
<ol><li>
Preparación de péptido de MCP-1
	<ol>
<li>Pesar 0.25 mmol de Fmoc-L-Lys (Boc)-Wang en un recipiente de reacción (RV). Enjuague la parte de la caravana con 5 mL dimethylforamide (DMF) en una campana de humos químicos.</li>
		<li>La RV a un sintetizador de péptidos automatizada de banco de carga. Frascos de ácido aminos pre-empacados, N '- CYNFTINRKISVQRLASYRRITSS - C', de la C a N-terminal de carga. Incluye un frasco vacío en el extremo para el paso de la final de la desprotección. Nota: Un péptido codificado por secuencia, N '- CNNSIIRSKQVLRSTRYFRSATYK - C', puede también ser sintetizado utilizando el mismo protocolo.</li>
		<li>Una vez terminada la síntesis, transferencia los péptidos en la resina de la RV para el vial de centelleo con 2-3 mL de metanol hasta que todas las resinas son transferidos. Después de la resina se ha hundido hasta el fondo, retire el sobrenadante de metanol y se evapore el resto hasta que se seque. Aspiradora seco por un adicional 2 h o durante la noche a temperatura ambiente.</li>
		<li>Hacer solución de escote de 12 mL que contiene:ethanedithiol:water:triisopropylsilane de (TFA) ácido trifluoracético 94:2.5:2.5:1 vol % en una campana de humos químicos. Agitar la solución escote para asegurarse que está mezclado uniformemente. PRECAUCIÓN: Porque Triisopropilsilano y Etanoditiol son sensibles al aire, argón purgar frascos de stock de Triisopropilsilano y Etanoditiol para 1 minuto antes de volver a ponerlos.</li>
		<li>Coloque el recipiente de síntesis (SV) en una coctelera de brazo de sujeción en la parte inferior de la mitad de la SV. Transferencia de resina de péptido a la SV con 2 mL de solución de escote hasta que todas las resinas del péptido se transfieren.</li>
		<li>Lavar los lados del SV con 3 mL de solución de escote. Cierre la tapa de la SV y sacuda a 300 oscilaciones/min durante 4 h.</li>
		<li>Pesar un tubo de centrífuga de 50 mL vacía. Registrar la masa.</li>
		<li>Después de 4 h, vaciar la solución del peptide hendido de la SV en el tubo de centrífuga de 50 mL. Enjuague el SV varias veces con la solución restante del escote.</li>
		<li>Se evaporan peptide hendido solución con nitrógeno hasta que haya menos de 4 mL en el tubo de centrífuga.</li>
		<li>Añadir 36 mL de éter helada a la solución de péptido-hendida.</li>
		<li>Vórtice la solución hasta que es totalmente blanco o amarillo. Centrifugar a 3.000 x g durante 5 min a 4 ° C y decantar el sobrenadante.</li>
		<li>Añadir 40 mL de éter de helada en el tubo. Vórtice y someter a ultrasonidos otra vez. Repita el proceso de centrifugación. Decantar el sobrenadante.</li>
		<li>Secar el pellet PA crudo con purga con gas nitrógeno hasta que el éter se evapora visiblemente.</li>
		<li>Añadir 20 mL de agua de doble agua, vortex y someter a ultrasonidos hasta que el péptido se disuelve completamente en solución.</li>
		<li>Congelación de la solución y liofilizar hasta que se seque.</li>
		<li>Una vez que el péptido es secado, pesar la masa del tubo de centrífuga que contiene el péptido crudo. Disolver el péptido crudo en 5 mg/mL de agua.</li>
		<li>Disolver 25 mg de crudo péptido de MCP-1 en 5 mL de agua destilada doble para hacer una concentración total de 5 mg/mL. Purificar el péptido de MCP-1 crudo por cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) con 0,1% TFA en el agua (solvente A) y 0.1% TFA en acetonitrilo (solvente B) como fases móviles en una columna de fase reversa C8. Inyectar lo 5 mL del péptido en el HPLC. Nota: La fase móvil inicial consistió en 100% de disolvente A en un caudal de 9,0 mL/min reducir solvente A lentamente a 30% en el minuto 27 y sostenga en este composición para 3 minutos regreso el degradado 100% solvente A 3 min y sostenga en este composición para 1 minuto dar una duración total de 34 minutos mantener la temperatura de la columna a 55 ° C. Utilice el modo de fuente de iones positivos para el análisis. El ácido fórmico puede usarse en lugar de TFA, si TFA es demasiado ácida para la columna HPLC. Se recomienda que la velocidad de rampa de composición solvente orgánica no debe superar 2%/min para una mejor separación.</li>
		<li>Analizar cada fracción usando espectrometría de masas (MALDI) de desorción/ionización láser asistida por matriz para el producto esperado m/z en 2.890. Nota: Disolver el ácido α-ciano-4-hidroxicinámico en 1 mg/mL, en acetonitrilo/agua (50: 50 vol %) como la solución de la matriz. Punto 0,75 μl de solución de la matriz en la placa MALDI, seguida de 0,75 μl de cada fracción. Llevar a cabo el análisis utilizando el modo ion reflexivo positivo en un total rango de 500-5.000 Da.</li>
		<li>Combinar fracciones de producto, descargue acetonitrilo, congelar y liofilizar péptidos purificados hasta que se seque.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Preparación de MCP-1 PA
	<ol>
<li>Preparar un 1.1 exceso molar de 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)-2000] DSPE-PEG (2000)-maleimida al péptido en viales de centelleo separados. Disolver ambos compuestos en agua doble destilada para hacer ~ 15 mg/mL. Someter a ultrasonidos durante 15 min o hasta que ambas soluciones son totalmente claras. Nota: DSPE-PEG (2000)-Cy5 es sintetizada usando el mismo protocolo con DSPE-PEG (2000)-amina y Cy5 funcionalizados éster N-hydroxysuccinimide (NHS), excepto el paso 1.2.3, donde el pH de la solución se ajusta a 8.5.</li>
		<li>Agregue una solución de (2000)-maleimida DSPE PEG a la solución del péptido. Vórtice y someter a ultrasonidos.</li>
		<li>Añadir 1 M NaOH gota a gota (1 μl) en un momento hasta que el pH de la solución es 7.</li>
		<li>Solución de purga de nitrógeno para 5 minutos agitar la solución durante la noche.</li>
		<li>Congelación de la solución y liofilizar hasta que se seque.</li>
		<li>Una vez que el producto crudo es secado, disolver el sólido en 5 mg/mL de agua.</li>
		<li>Purificar con HPLC como se describió anteriormente. Nota: Péptido no conjugada y DSPE-PEG(2000) deben eluir entre 15-30% concentración orgánica (vol %), mientras que DSPE-PEG (2000)-MCP-1 conjugado debe eluir entre 40-50% de concentración orgánica.</li>
		<li>Analizar cada fracción usando espectrometría de masa MALDI la correspondiente m/z. DSPE-PEG (2000)-MCP-1 debe tener un pico amplio m/z en 5.760. Nota: el ácido 2, 5-dihydroxybenzoic se utiliza mejor como matriz para DSPE-PEG (2000)-MCP-1 con MALDI.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Asamblea de PAMs de MCP-1
	<ol>
<li>Disolver 1,75 mg PAs de MCP-1 con 3 mL de metanol en un frasco de 1 dram. Someter a ultrasonidos hasta el PA de MCP-1 se haya disuelto completamente. Nota: Cy5 Anfífilos pueden incorporarse en una proporción molar de 10:90 MCP-1 PA para aplicaciones.</li>
		<li>Evapore el metanol bajo nitrógeno en un movimiento circular mientras se aclara el metanol restante del lado de la cubeta hasta que se forma una película uniforme en la parte inferior del frasco. Secado de vacío la película durante la noche.</li>
		<li>Hidratar la película con 3 mL de agua o fosfato buffer salino (PBS) para hacer una solución de 100 μm de PAMs de MCP-1. Suavemente vortex y someter a ultrasonidos la solución hasta el claro. Incubar a 80 ° C por 30 minutos. Nota: La temperatura elevada se ha demostrado para acelerar el proceso uno mismo-Asamblea y permite que el componente del péptido formar la estructura secundaria más estable, reduciendo la micelar crítica (CMC) de concentración42,43.</li>
		<li>Enfríe la dispersión resultante a la temperatura ambiente.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Caracterización de PAMs de MCP-1
<ol><li>
Dispersión ligera dinámica (DLS) y potencial zeta
	<ol>
<li>Coloque 100 μm de MCP-1 PAM o PAM revuelta en una cubeta siguiendo las instrucciones del instrumento potencial DLS o zeta. Nota: Cubetas potencial DLS y zeta pueden ser diferentes basado en las instrucciones del instrumento.</li>
		<li>Equilibrar el instrumento a la temperatura ambiente. Medir el tamaño y la carga superficial del PAM.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Microscopía electrónica de transmisión (TEM)
	<ol>
<li>Añadir 7 μl de 50 μm PAM de MCP-1 o PAM revuelta hacia una rejilla TEM suspendido dentro de una pinza de cierre automático por 5 min mecha la gota con un trapo de tarea delicada.</li>
		<li>Añadir 7 μl de agua para lavar la rejilla. Mecha a la gota.</li>
		<li>Añadir 7 μl de 1 wt % fosfotúngstico de ácido durante 2 min mecha la gota. Repetir el punto 2.2.2.</li>
		<li>Secar la rejilla TEM antes del análisis TEM.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Espectroscopía de dicroísmo circular (CD)
	<ol>
<li>Encienda el nitrógeno durante 5-10 minutos antes de utilizar el instrumento.</li>
		<li>Coloque 300 μL del blanco (agua o PBS) en cubeta.</li>
		<li>Medir espectros en 190-265 nm, camino de 0,2 mm de longitud con un tiempo de integración de 1 s y un ancho de 1 banda nm en temperatura ambiente. Recoger 3 repeticiones.</li>
		<li>Medida 100 μm de péptido de MCP-1, MCP-1 PAM, revueltos de péptido y revueltos PAM bajo la misma condición descrita en el paso 2.3.3. Restar el espacio en blanco.</li>
		<li>Ajuste los datos mediante una interpolación lineal de los espectros de base polylysine.</li>
		<li>Apagar el instrumento. Espere 10 minutos antes de apagar el nitrógeno.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. análisis in Vitro de PAMs de MCP-1
<ol><li>
In vitro de biocompatibilidad
	<ol>
<li>Cultura y ampliar WEHI 274.1 murinos monocitos en modificado Eagle suplementado de Dulbecco con 10% suero bovino fetal (FBS), 1% de penicilina-estreptomicina y 0,05 mM 2-Mercaptoetanol en 37 ° C debajo del 5% de CO2 al paso 5. Nota: WEHI 274.1 son células de suspensión. Al cultivo, los medios de comunicación deben ser reemplazados cada 2-3 días.</li>
		<li>Monocitos de pipeta en los medios de comunicación en un tubo de centrífuga estéril 50 mL. Centrifugar a 300 x g durante 5 min a 4 ° C.</li>
		<li>Aspirar viejos media y resuspender en medio fresco 10 mL en el tubo de centrífuga. Mezcla lentamente hasta que las células se distribuyen uniformemente en los medios de comunicación. Contar las células con tinción de azul de tripano y un hemocitómetro.</li>
		<li>Diluir las células que hay 4.000 monocitos por 90 μl de medio por pozo. Agregar 90 μl de células en los pocillos de una placa de 96 pocillos. Incubar durante 24 h. Nota: Evite el uso de los pozos en el borde exterior de la placa para evitar diferencias en la evaporación y cambios térmicos en la placa. Se llenan los pocillos exteriores 100 μl PBS.</li>
		<li>Disuelva 0.15 μmol de péptido MCP-1, MCP-1 PAM, péptido codificado o revueltos-PAM en 150 μL PBS en tubos de microcentrífuga separado, esterilizado. Realice la dilución serial para hacer 65 μl de 1, 10 y 100 μm de cada muestra.</li>
		<li>Añadir 10 μl PBS de cada concentración en pocillos que contengan 274.1 WEHI (volumen total: 100 μl por pozo, 6 líneas, 96 pocillos total). Incuban durante 72 h.</li>
		<li>Añadir 10 μl (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium) (MTS) en cada pocillo. Incubar durante 1 h.</li>
		<li>Analizar la absorbancia utilizando un lector de placas a 490 nm o en base a las instrucciones del fabricante.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
In vitro el enlace de la micela
	<ol>
<li>Monocitos de semilla 500.000 en cada pocillo de una placa de 6 pozos en 2 mL de medio conteniendo 100 μm marcado con Cy5 PAM de MCP-1 (fracción molar 10:90 DSPE-PEG (2000)-Cy5 y MCP-1 PA). Incubar durante 1 h.</li>
		<li>Recoger WEHI 274.1 por centrifugación a 300 x g durante 5 min a 4 ° C. Aspire los medios de comunicación.</li>
		<li>Suspender y lavar las células en 2 mL de PBS. Centrifugar a 300 x g durante 5 min a 4 ° C. Aspire el PBS. Repita el proceso de lavado con 2 mL de PBS. Aspire el PBS.</li>
		<li>Añadir 2 mL de frío paraformaldehído al 4% para fijar las células. Incubar a temperatura ambiente durante 10 minutos.</li>
		<li>Pipetear las células fijas en un cubreobjetos de vidrio estéril dentro de pocillos de una placa de 6 pozos. Centrifugar a 400 x g durante 5 minutos.</li>
		<li>Retire el paraformaldehído. Lave y enjuague una vez con 2 mL de PBS. Suspender con 1 mL PB Nota: Al enjuagar, evitar interrumpir las células sobre cubreobjetos.</li>
		<li>Coloque 10 μl de glicerol 90% en PBS en una diapositiva. Use una aguja y pinzas para recoger el cubreobjetos. Secar el borde del cubreobjetos. Coloque con cuidado el cubreobjetos sobre un portaobjetos boca abajo.</li>
		<li>Cierre suavemente el borde del cubreobjetos con el pulimento de clavo claro. Coloque en el refrigerador hasta que esté listo para la proyección de imagen.</li>
		<li>Utilizar un láser confocal de barrido microscopio (CLSM) instalado con láseres para Cy5 λexcitación = 650 nm.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

PAMs de MCP-1 es una plataforma de proyección de imagen molecular prometedora, que consiste en un péptido targeting hidrofílica y cola hidrofóbica que impulsa la naturaleza uno mismo-montada de la nanopartícula. Esta micela metas de monocitos puede prepararse por síntesis simple y pasos de la purificación de la MCP-1 péptido DSPE-PEG (2000)-MCP-1. PAMs tienen muchas características beneficiosas para en vivo imagen molecular como su autoensamblaje bajo condiciones suaves, Biodegradabilidad intrínseca y ...

Las enfermedades cardiovasculares están pendientes de las principales causas de muerte a nivel mundial con aproximadamente 17,3 millones de muertes en todo el mundo1. Las enfermedades cardiovasculares son aportadas por la ateroesclerosis, una condición en la que las placas se acumulan en las arterias, la sangre de tal modo inhibiendo y el flujo de oxígeno a las células del cuerpo2,3. La progresión de la ateroesclerosis consiste en el engrosamiento y endurecimiento de las arterias por una acumulación de placa, lleva a placa4,de ruptura e infarto de miocardio5, respuesta inflamatoria y metabolismo lipídico irregular. Las células endoteliales expresan moléculas de citocinas y de la adherencia, como MCP-1 que enlaza con el C-C chemokine receptor (CCR2) encuentran en la superficie de monocitos6,7,8. Colesterol oxidado convierte monocitos en macrófagos durante la etapa temprana de formación de la placa, que amplifica la respuesta inflamatoria en la región y lleva a la lesión tisular y la formación de placas inestables o vulnerables9, 10.
Tradicionalmente, la ateroesclerosis se evalúa mediante la evaluación de estenosis luminal por la proyección de imagen anatómica con ecografía o angiografía11,12. Sin embargo, estos métodos pueden determinar sólo estrechamiento severo de la pared arterial y no la etapa temprana de la aterosclerosis, como causas de crecimiento de la placa inicial remodelado arterial mantener el tamaño de la arteria y de la sangre flujo tasa12,13, 14. Por lo tanto, los angiogramas ricas prevalencia de ateroesclerosis. Además, técnicas de imagen no invasivas como la sola emisión del fotón computan la tomografía, tomografía por emisión de positrones y la resonancia magnética se han utilizado recientemente para caracterizar la morfología de la placa como pueden proporcionar información inicial y caracterización de las placas. Sin embargo, estas modalidades son limitadas a menudo por la falta de sensibilidad, resolución espacial, o requieren el uso de radiaciones ionizantes, que imagen progresión de placa en diferentes etapas mucho más desafiante15,16, 17. Un sistema de entrega imagen que identificara concretamente las placas en diferentes etapas de la aterosclerosis es a desarrollar.
Las nanopartículas han demostrado ser una plataforma emergente para en vivo placa orientación y diagnóstico18,19,20,21. En particular, PAMs son ventajosas debido a su diversidad química y capacidad para acomodar una variedad de grupos, composiciones, tamaños, formas y funcionalización de superficies22. Péptido Anfífilos (PAs) consiste en un péptido "headgroup hidrofílico," unido a una cola hidrofóbica, que suelen ser lípidos; Esta estructura anfifílicas confiere capacidades de uno mismo-montaje y permite una visualización multivalente de péptidos en la superficie de la partícula22,23,24. El péptido contiene puede afectar la forma de la partícula a través de plegables y el hidrógeno de la vinculación entre péptidos25. Péptidos que se dobla a través de la interacción β-hoja han demostrado formar micelas alargadas, mientras que α-helicoidal confirmación puede formar dos micelas esféricas y alargada22,23,24, 2526,de,27. Enlazadores de polietilenglicol (PEG) que proteja la carga superficial del péptido pueden colocarse entre el péptido hidrofílico y cola hidrofóbica de PAMs, mejorar la disponibilidad de la nanopartícula en circulación sistémica28, 29 , 30 , 31. PAM también es ventajosa porque son biocompatibles y se ha demostrado que tienen una amplia gama de aplicaciones32,33. La solubilidad en agua de micelas ofrece una ventaja sobre otros sistemas basados en nanopartículas como ciertas nanopartículas poliméricas que no son solubles en agua y tienen que ser suspendido en solubilizantes para inyecciones34. Además, la habilidad de crear PAMs que desmontarán en respuesta a un estímulo específico hace PAM un candidato atractivo para la entrega controlada de drogas intracelular35.
Por Unión al receptor CCR2 y acumulando en el arco aórtico, PAMs fueron desarrolladas previamente para monocitos targeting para monitorear las diferentes etapas de las lesiones ateroscleróticas en la aorta9. En ratones ApoE- / - acumulación de monocitos aumenta proporcionalmente a la progresión de placa36. Además, se encontró que los pacientes con placas propensas a la ruptura, última etapa contienen altas cantidades de monocitos37. Por lo tanto, la modificación de los PAMs para incorporar MCP-1 es útil porque permite mayor especificidad segmentación y diferenciación entre las lesiones ateroscleróticas de etapa temprana y tardía. Estos estudios de prueba de concepto también verificaron que la PAMs son lo suficientemente seguras como ser utilizado pre-clinically y se borran renally38. Puesto que los monocitos y la inflamación son característicos de otras enfermedades, PAMs de MCP-1 tienen el potencial de ser utilizado para los usos terapéuticos y de diagnósticos en otras enfermedades más allá de ateroesclerosis8,39,40 , 41.
Adjunto, divulgamos la fabricación altamente escalable y uno mismo-montado PAMs de MCP-1 que demostró tamaño óptimo de partícula, carga superficial y focalización selectiva a monocitos para aplicaciones de imágenes mejoradas en la aterosclerosis.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="834">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">1,2-ethanedithiol</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">E0032</td>
			<td style="width:259px;">for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">10 mL disposable serological pipets</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89130-898</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">15 mL centrifuge tubes, polypropylene</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89401-566</td>
			<td>for various applications</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">2,5-dihydroxybenzoic acid, 99%</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>AC165200050</td>
			<td>for MALDI</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">25 mL disposable serological pipets</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89130-900</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:309px;">2-Mercaptoethanol, 50 mM</td>
			<td style="width:147px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">31350010</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">5 mL disposable serological pipets</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89130-896</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">50 mL centrifuge tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89039-658</td>
			<td>for various applications</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">75 cm2 culture flask</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">13-680-65</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">75 mL reaction vessel</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>3000005</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">96-wells cell culture plate</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>40101-346</td>
			<td>for MTS assay</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acetonitrile, HPLC grade</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>A998SK-4</td>
			<td>for HPLC purification</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Borosilicate glass, 1 dram</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>66011-041</td>
			<td>for PAM synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Borosillicate glass pipet, Long tips</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>14673-043</td>
			<td>for various applications</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Coverslip, 0.16-0.19 mm, 22 x 22 mm</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>12-542B</td>
			<td>for confocal microscopy</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Cy5 amine</td>
			<td style="width:147px;">Abcam</td>
			<td style="width:119px;">ab146463</td>
			<td>for peptide conjugation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Diethyl ether, ACS grade</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">E138-1</td>
			<td>for peptide precipitation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Disposable syringes, 20 mL</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>14-817-54</td>
			<td>for HPLC purification</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Double neubauer ruled hemocytometer</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>63510-13</td>
			<td>for cell counting</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">DSPE-PEG(2000) amine</td>
			<td>Avanti</td>
			<td style="width:119px;">880128P</td>
			<td>for peptide conjugation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">DSPE-PEG(2000) maleimide</td>
			<td>Avanti</td>
			<td style="width:119px;">880126P</td>
			<td>for peptide conjugation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">DSPE-PEG(2000)-NHS ester&#160;</td>
			<td>Nanocs</td>
			<td>PG2-DSNS-10K</td>
			<td>for conjugation to Cy5</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:309px;">Dulbecco&#39;s modified eagle medium-high glucose</td>
			<td style="width:147px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D5796-500ML</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fetal bovine serum, qualified, heat inactivated</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>10438026</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Ala-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-A</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Arg(Pbf)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;">PS3-H5-RBF</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Asn(Trt)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;">PS3-H5-NT</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Cys(Trt)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;">PS3-H5-CT</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Gln(Trt)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-QT</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Ile-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;">PS3-H5-I</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Leu-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-L</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Lys(Boc)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-KBC</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Phe-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;">PS3-H5-F</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Ser(tBu)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;">PS3-H5-SB</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Thr(tBu)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-TB</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Tyr(tBu)-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-YB</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fmoc-L-Val-OH /HBTU</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>PS3-H5-V</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Fmoc-Lys(Boc)-wang resin, 100-200 mesh</td>
			<td>Novabiochem</td>
			<td style="width:119px;">856013</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Formic acid, optima LC/MS grade</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>A117-50</td>
			<td>for HPLC purification</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Glycerol</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">M152-1L</td>
			<td>for confocal microscopy</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hand tally counter</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>S90189</td>
			<td>for cell counting</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Magnetic stir bars, egg-shaped</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>58949-006</td>
			<td>for peptide conjugation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Methanol, ACS certified</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>A412-4</td>
			<td>for PAM synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MTS cell proliferation colorimetric assay kit</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">10191-104</td>
			<td>for MTS assay</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N,N-Dimethylformamide, sequencing grade</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>BP1160-4</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N-Methylmorpholine</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td>S-1L-NMM</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AC416780250</td>
			<td>for fixing cells</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">PBS, pH 7.4</td>
			<td style="width:147px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td>10010049</td>
			<td>for various applications</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Penicillin/streptomycin, 10,000 U/mL</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Peptide synthesis vessel, 25 mL&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">CG186011</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Phosphotungstic acid&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A248-25</td>
			<td>for TEM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Piperidine</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td>P1146-2.5LTGL</td>
			<td>for peptide synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Plain glass microscope slide 75 x 25 mm</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>12-550-A3</td>
			<td>for confocal microscopy</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reagent reservoirs, sterile&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td>95128093</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">Self-closing tweezer</td>
			<td style="width:147px;">TedPella</td>
			<td style="width:119px;">515</td>
			<td>for TEM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TEM support film</td>
			<td style="width:147px;">TedPella</td>
			<td style="width:119px;">01814F</td>
			<td>for TEM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Trifluoroacetic acid&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td>BP618-500</td>
			<td>for peptide cleavage and HPLC purification</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Triisopropylsilane</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>TCT1533-5ml</td>
			<td>for peptide cleavage</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Trypan blue solution, 0.4%</td>
			<td style="width:147px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">15250061</td>
			<td>for cell counting</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tweezer, general purpose-serrated</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td>231-SA-SE</td>
			<td>for confocal microscopy</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">WEHI-274.1</td>
			<td>ATCC</td>
			<td style="width:119px;">ATCC&#160;CRL-1679</td>
			<td>murine monocyte</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:309px;">automated benchtop peptide synthesizer</td>
			<td>Protein Technologies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:259px;">PS3 Benchtop Peptide Synthesizer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">&#945;- cyano- 4- hydroxycinnamic acid, 99%</td>
			<td style="width:147px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>476870-2G</td>
			<td>for MALDI</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of monocyte-targeting peptide amphiphile micelles for imaging of atherosclerosis

La ateroesclerosis es una importante contribución a las enfermedades cardiovasculares, la principal causa de muerte en todo el mundo, que afirma 17,3 millones de vidas anualmente. La aterosclerosis es también la principal causa de muerte súbita e infarto de miocardio, instigado por las placas inestables que se rompen y ocluyan los vasos sanguíneos sin previo aviso. Corriente de las modalidades de la proyección de imagen no puede diferenciar entre placas estables e inestables que la ruptura. Micelas de Anfífilos péptido (PAMs) pueden superar esta desventaja puede ser modificado con una variedad de dirigidos a grupos que se unen específicamente al tejido enfermo. Monocitos han demostrado ser marcadores tempranos de la aterosclerosis, mientras que la gran acumulación de monocitos se asocia con placas propensas a la ruptura. Por lo tanto, nanopartículas que pueden dirigirse a monocitos pueden utilizarse para discriminar diferentes etapas de la aterosclerosis. Para ello, aquí, se describe un protocolo para la preparación de monocito-PAMs (monocito chemoattractant protein-1 (MCP-1) PAMs). PAMs de MCP-1 uno mismo-se ensamblan a través de síntesis condiciones suaves en forma de nanopartículas de 15 nm de diámetro con cerca de carga superficie neutra. In vitro, PAM fueron encontrada para ser biocompatible y tenían una alta afinidad para monocitos. Los métodos descritos en este documento muestran promesa para una amplia gama de aplicaciones en la aterosclerosis, así como otras enfermedades inflamatorias.

Preparación del PAM de MCP-1 El motivo del CCR2-enlace (residuos 13-35) de la proteína MCP-1 [YNFTNRKISVQRLASYRRITSSK] o péptido codificado [YNSLVFRIRNSTQRKYRASIST] fue modificado mediante la adición de un residuo de cisteína en el N-terminal. El péptido de MCP-1 fue sintetizado por un método de fase sólida Fmoc-mediada mediante un sintetizador de péptidos automatizada. El péptido crudo fue purificado por HPLC fase inversa en una columna C8 a 50 ° C con 0.1%...

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Synthesis of Monocyte-targeting Peptide Amphiphile Micelles for Imaging of Atherosclerosis

Este documento presenta un método que implica la síntesis y caracterización de micelas de amphiphile péptido monocito-targeting y los correspondientes ensayos para prueba de biocompatibilidad y capacidad de la micela a monocitos.

Síntesis de monocito-targeting Peptide Amphiphile micelas para la proyección de imagen de la aterosclerosis

Atherosclerosis is a major contributor to cardiovascular disease, the leading cause of death worldwide, which claims 17.3 million lives annually. ...

synthesis-monocyte-targeting-peptide-amphiphile-micelles-for-imaging

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.2K vistas.  University of Southern California. Este documento presenta un método que implica la síntesis y caracterización de micelas de amphiphile péptido monocito-targeting y los correspondientes ensayos para prueba de biocompatibilidad y capacidad de la micela a monocitos.

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Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel

The influence of 3-dimensional (3D) scaffolds on growth, proliferation and finally neuronal differentiation is of great interest in order to find new methods for cell-based and standardised therapies in neurological disorders or neurodegenerative diseases. 3D structures are expected to provide an environment much closer to the in vivo situation than 2D cultures. In the context of regenerative medicine, the combination of biomaterial scaffolds with neural stem and progenitor cells holds great promise as a therapeutic tool.1-5 Culture systems emulating a three dimensional environment have been shown to influence proliferation and differentiation in different types of stem and progenitor cells. Herein, the formation and functionalisation of the 3D-microenviroment is important to determine the survival and fate of the embedded cells.6-8 Here we used PuraMatrix9,10 (RADA16, PM), a peptide based hydrogel scaffold, which is well described and used to study the influence of a 3D-environment on different cell types.7,11-14 PuraMatrix can be customised easily and the synthetic fabrication of the nano-fibers provides a 3D-culture system of high reliability, which is in addition xeno-free.
Recently we have studied the influence of the PM-concentration on the formation of the scaffold.13 In this study the used concentrations of PM had a direct impact on the formation of the 3D-structure, which was demonstrated by atomic force microscopy. A subsequent analysis of the survival and differentiation of the hNPCs revealed an influence of the used concentrations of PM on the fate of the embedded cells. However, the analysis of survival or neuronal differentiation by means of immunofluorescence techniques posses some hurdles. To gain reliable data, one has to determine the total number of cells within a matrix to obtain the relative number of e.g. neuronal cells marked by &beta;III-tubulin. This prerequisites a technique to analyse the scaffolds in all 3-dimensions by a confocal microscope or a comparable technique like fluorescence microscopes able to take z-stacks of the specimen. Furthermore this kind of analysis is extremely time consuming. 
Here we demonstrate a method to release cells from the 3D-scaffolds for the later analysis e.g. by flow cytometry. In this protocol human neural progenitor cells (hNPCs) of the ReNcell VM cell line (Millipore USA) were cultured and differentiated in 3D-scaffolds consisting of PuraMatrix (PM) or PuraMatrix supplemented with laminin (PML). In our hands a PM-concentration of 0.25% was optimal for the cultivation of the cells13, however the concentration might be adapted to other cell types.12 The released cells can be used for e.g. immunocytochemical studies and subsequently analysed by flow cytometry. This speeds up the analysis and more over, the obtained data rest upon a wider base, improving the reliability of the data.

Here we describe the use of a self-assembling 3-dimensional scaffold to culture human neural progenitor cells. We present a protocol to release the cells from the scaffolds to be analysed subsequently e.g. by flow cytometry. This protocol might be adapted to other cell types to perform detailed mechanistically studies.

Cultivo de Células progenitoras neurales en un hidrogel de péptidos 3-dimensional de auto-montaje

The  influence of 3-dimensional (3D) scaffolds on growth, proliferation and finally  neuronal differentiation is of great interest in order to find new ...

Investigación

Bioingeniería

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic imaging. In medical applications, one of the major limitations of optical sensing technology is its susceptibility to environmental conditions, e.g. changes in pressure and temperature, which may saturate the detection. Additionally, the clinical environment often imposes stringent limits on the size and robustness of the sensor. In this work, the combination of pulse interferometry and fiber-based optical sensing is demonstrated for ultrasound detection. Pulse interferometry enables robust performance of the readout system in the presence of rapid variations in the environmental conditions, whereas the use of all-fiber technology leads to a mechanically flexible sensing element compatible with highly demanding medical applications such as intravascular imaging. In order to achieve a short sensor length, a pi-phase-shifted fiber Bragg grating is used, which acts as a resonator trapping light over an effective length of 350 &#181;m. To enable high bandwidth, the sensor is used for sideway detection of ultrasound, which is highly beneficial in circumferential imaging geometries such as intravascular imaging. An optoacoustic imaging setup is used to determine the response of the sensor for acoustic point sources at different positions.

Optical detection of ultrasound is impractical in many imaging scenarios because it often requires stable environmental conditions. We demonstrate an optical technique for ultrasound sensing in volatile environments with miniaturization and sensitivity levels appropriate for optoacoustic imaging in restrictive scenarios, e.g. intravascular applications.

Banda ancha Detector óptico de ultrasonido para aplicaciones de imágenes médicas

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of these porous nanofibers is of great interest due to their unique physiochemical properties. Here we elaborate on the fabrication of keratin containing poly (&#949;-caprolactone) (PCL) nanofibers (i.e., PCL/keratin composite fiber). Water soluble keratin was first extracted from human hair and mixed with PCL in different ratios. The blended solution of PCL/keratin was transformed into nanofibrous membranes using a laboratory designed electrospinning set up. Fiber morphology and mechanical properties of the obtained nanofiber were observed and measured using scanning electron microscopy and tensile tester. Furthermore, degradability and chemical properties of the nanofiber were studied by FTIR. SEM images showed uniform surface morphology for PCL/keratin fibers of different compositions. These PCL/keratin fibers also showed excellent mechanical properties such as Young&#39;s modulus and failure point. Fibroblast cells were able to attach and proliferate thus proving good cell viability. Based on the characteristics discussed above, we can strongly argue that the blended nanofibers of natural and synthetic polymers can represent an excellent development of composite materials that can be used for different biomedical applications.

Electrospun nanofibers have a high surface area to weight ratio, excellent mechanical integrity, and support cell growth and proliferation. These nanofibers have a wide range of biomedical applications. Here we fabricate keratin/ PCL nanofibers, using the electrospinning technique, and characterize the fibers for possible applications in tissue engineering.

Síntesis de nanofibras a base de Queratina de Ingeniería Biomédica

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the synthesis of hydrophobic nanoparticles, our method is based on an adaptation from thermal decomposition method to microwave driven synthesis. The new methodology produces a decrease in the reaction times in comparison with traditional procedures. Moreover, the use of the microwave technology increases the reproducibility of the reactions, something important from the point of view of clinical applications. The novelty of this iron oxide nanoparticle is the attachment of Neridronate. The use of this molecule leads a bisphosphonate moiety towards the outside of the nanoparticle that provides Ca2+ binding properties in vitro and selective accumulation in vivo in the atheroma plaque. The protocol allows the synthesis and plaque detection in about 3 hr since the initial synthesis from organic precursors. Their accumulation in the atherosclerotic area in less than 1 hr provides a contrast agent particularly suitable for clinical applications.

Microwave technology enables extremely fast synthesis of iron oxide nanoparticles for atherosclerosis plaque characterization. The use of an aminobisphosphonate in the external side of the nanoparticle provides a fast accumulation in the atherosclerotic area.

Síntesis microondas impulsada de nanopartículas de óxido de hierro para la detección rápida de la aterosclerosis

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

Preparation and Characterization of Lipophilic Doxorubicin Pro-drug Micelles

Micelles have been successfully used for the delivery of anticancer drugs. Amphiphilic polymers form core-shell structured micelles in an aqueous environment through self-assembly. The hydrophobic core of micelles functions as a drug reservoir and encapsulates hydrophobic drugs. The hydrophilic shell prevents the aggregation of micelles and also prolongs their systemic circulation in vivo. In this protocol, we describe a method to synthesize a doxorubicin lipophilic pro-drug, doxorubicin-palmitic acid (DOX-PA), which will enhance drug loading into micelles. A pH-sensitive hydrazone linker was used to conjugate doxorubicin with the lipid, which facilitates the release of free doxorubicin inside cancer cells. Synthesized DOX-PA was purified with a silica gel column using dichloromethane/methanol as the eluent. Purified DOX-PA was analyzed with thin layer chromatography (TLC) and 1H-Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-NMR). A film dispersion method was used to prepare DOX-PA loaded DSPE-PEG micelles. In addition, several methods for characterizing micelle formulations are described, including determination of DOX-PA concentration and encapsulation efficiency, measurement of particle size and distribution, and assessment of in vitro anticancer activities. This protocol provides useful information regarding the preparation and characterization of drug-loaded micelles and thus will facilitate the research and development of novel micelle-based cancer nanomedicines.

A protocol for the preparation and characterization of lipophilic doxorubicin pro-drug loaded 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)-2000] (DSPE-PEG) micelles is described.

Preparación y caracterización de lipofílico Doxorrubicina micelas profármaco

Micelles have been successfully used for the delivery of anticancer drugs. Amphiphilic polymers form core-shell structured micelles in an aqueous ...

Synthesis of Cationized Magnetoferritin for Ultra-fast Magnetization of Cells

Many important biomedical applications, such as cell imaging and remote manipulation, can be achieved by labeling cells with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs). Achieving sufficient cellular uptake of SPIONs is a challenge that has traditionally been met by exposing cells to elevated concentrations of SPIONs or by prolonging exposure times (up to 72 hr). However, these strategies are likely to mediate toxicity. Here, we present the synthesis of the protein-based SPION magnetoferritin as well as a facile surface functionalization protocol that enables rapid cell magnetization using low exposure concentrations. The SPION core of magnetoferritin consists of cobalt-doped iron oxide with an average particle diameter of 8.2 nm mineralized inside the cavity of horse spleen apo-ferritin. Chemical cationization of magnetoferritin produced a novel, highly membrane-active SPION that magnetized human mesenchymal stem cells (hMSCs) using incubation times as short as one minute and iron concentrations as lows as 0.2 mM.

A protocol for the synthesis and cationization of cobalt-doped magnetoferritin is presented, as well as a method to rapidly magnetize stem cells with cationized magnetoferritin.

Síntesis de cationizada Magnetoferritin para la magnetización ultra-rápido de las células

Many important biomedical applications, such as cell imaging and remote manipulation, can be achieved by labeling cells with superparamagnetic iron oxide ...

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and thus achieving stable water permeability through membranes over time. Here, we report a facile method to prepare hydrogels based on zwitterions for membrane applications. Freestanding films can be prepared from sulfobetaine methacrylate (SBMA) with a crosslinker of poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) via photopolymerization. The hydrogels can also be prepared by impregnation into hydrophobic porous supports to enhance the mechanical strength. These films can be characterized by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to determine the degree of conversion of the (meth)acrylate groups, using goniometers for hydrophilicity and differential scanning calorimetry (DSC) for polymer chain dynamics. We also report protocols to determine the water permeability in dead-end filtration systems and the effect of foulants (bovine serum albumin, BSA) on membrane performance.

This paper reports practical methods to prepare hydrogels in freestanding films and impregnated membranes and to characterize their physical properties, including water transport properties.

Síntesis de hidrogeles con propiedades antiincrustantes como membranas de purificación de agua

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

Design and Synthesis of a Reconfigurable DNA Accordion Rack

DNA nanostructure-based mechanical systems or DNA nanomachines, which produce complex nanoscale motion in 2D and 3D in the nanometer to &#229;ngstr&#246;m resolution, show great potential in various fields of nanotechnology such as the molecular reactors, drug delivery, and nanoplasmonic systems. The reconfigurable DNA accordion rack, which can collectively manipulate a 2D or 3D nanoscale network of elements, in multiple stages in response to the DNA inputs, is described. The platform has potential to increase the number of elements that DNA nanomachines can control from a few elements to a network scale with multiple stages of reconfiguration.
In this protocol, we describe the entire experimental process of the reconfigurable DNA accordion rack of 6 by 6 meshes. The protocol includes a design rule and simulation procedure of the structures and a wet-lab experiment for synthesis and reconfiguration. In addition, analysis of the structure using TEM (transmission electron microscopy) and FRET (fluorescence resonance energy transfer) is included in the protocol. The novel design and simulation methods covered in this protocol will assist researchers to use the DNA accordion rack for further applications.

We describe the detailed protocol for design, simulation, wet-lab experiments, and analysis for a reconfigurable DNA accordion rack of 6 by 6 meshes.

Diseño y síntesis de un ADN Reconfigurable acordeón Rack

DNA nanostructure-based mechanical systems or DNA nanomachines, which produce complex nanoscale motion in 2D and 3D in the nanometer to &#229;ngstr&#246;m ...

In Vesiculo Synthesis of Peptide Membrane Precursors for Autonomous Vesicle Growth

Compartmentalization of biochemical reactions is a central aspect of synthetic cells. For this purpose, peptide-based reaction compartments serve as an attractive alternative to liposomes or fatty acid-based vesicles. Externally or within the vesicles, peptides can be easily expressed and simplify the synthesis of membrane precursors. Provided here is a protocol for the creation of vesicles with diameters of ~200 nm based on the amphiphilic elastin-like polypeptides (ELP) utilizing dehydration-rehydration from glass beads. Also presented are protocols for bacterial ELP expression and purification via inverse temperature cycling, as well as their covalent functionalization with fluorescent dyes. Furthermore, this report describes a protocol to enable the transcription of RNA aptamer dBroccoli inside ELP vesicles as a less complex example for a biochemical reaction. Finally, a protocol is provided, which allows in vesiculo expression of fluorescent proteins and the membrane peptide, whereas synthesis of the latter results in vesicle growth.

Presented here are protocols for the creation of peptide-based small unilamellar vesicles capable of growth. To facilitate in vesiculo production of the membrane peptide, these vesicles are equipped with a transcription-translation system and the peptide-encoding plasmid.

En Vesiculo Síntesis de Precursores de Membrana De péptido para crecimiento de la vesícula Autónoma

Compartmentalization of biochemical reactions is a central aspect of synthetic cells. For this purpose, peptide-based reaction compartments serve as an ...

Synthesis of Near-Infrared Emitting Gold Nanoclusters for Biological Applications

Over the past decade, fluorescent gold nanoclusters (AuNCs) have witnessed growing popularity in biological applications and enormous efforts have been devoted to their development. In this protocol, a recently developed, facile method for preparation of water soluble, biocompatible, and colloidally stable near-infrared emitting AuNCs have been described in detail. This room-temperature, bottom-up chemical synthesis provides easily functionalizable AuNCs capped with thioctic acid and thiol-modified polyethylene glycol in aqueous solution. The synthetic approach requires neither organic solvents or additional ligand exchange nor extensive knowledge of synthetic chemistry to reproduce. The resulting AuNCs offer free surface carboxylic acids, which can be functionalized with various biological molecules bearing a free amine group without adversely affecting the photoluminescent properties of the AuNCs. A quick, reliable procedure for flow cytometric quantification and confocal microscopic imaging of AuNC uptake by HeLa cells also been described. Due to the large Stokes shift, proper setting of filters in flow cytometry and confocal microscopy is necessary for efficient detection of near-infrared photoluminescence of AuNCs.

A reliable and easily reproducible method for preparation of functionalizable, near-infrared emitting photoluminescent gold nanoclusters and their direct detection inside HeLa cells by flow cytometry and confocal laser scanning microscopy is described.

Síntesis de nanoclusters de oro de emisión de infrarrojo cercano para aplicaciones biológicas

Over the past decade, fluorescent gold nanoclusters (AuNCs) have witnessed growing popularity in biological applications and enormous efforts have been ...