著者は、南カリフォルニア大学、国立心臓、肺と血の協会 (NHLBI)、R00HL124279、エリとエディス幅広いイノベーション賞、および L.K. ホイッティア財団の非癌から助成を受けたいと思いますトランスレーショナル研究賞は、EJC に与えられました。著者の電子顕微鏡と微量分析、NanoBiophysics の卓越性のセンター、分子特性の卓越性のセンター、臨床画像センターの支援のための南カリフォルニアの大学でセンターに感謝します。機器のセットアップ。

注: 試薬の MSDS を読むし、地方機関に必要なすべての化学安全対策に従ってください。
1. MCP 1 PAMs の準備
<ol><li>
MCP 1 ペプチドの作製
	<ol>
<li>Fmoc 保護-L-Lys (Boc) の 0.25 モル重量を量り-反応容器 (RV) の王。化学の発煙のフード 5 mL dimethylforamide (DMF) と RV の側をすすいでください。</li>
		<li>卓上型自動ペプチド合成装置に RV をロードします。あらかじめパッケージ化されたアミノ酸バイアル、N '- CYNFTINRKISVQRLASYRRITSS - C', C から N 末端をロードします。最終的な脱保護手順の終わりに空のバイアルが含まれます。 注: シーケンス、N '- CNNSIIRSKQVLRSTRYFRSATYK - C'、スクランブル ペプチドも合成できる同じプロトコルを使用しています。</li>
		<li>合成が完了すると、ペプチド樹脂から転送 RV 2 〜 3 mL のメタノールを用いたシンチレーション バイアルに樹脂のすべてが転送されるまで。樹脂は、底に沈んでいる後、培養上清中のメタノールを削除し、乾燥するまで残りを蒸発します。真空乾燥室温でさらに 2 時間または一晩。</li>
		<li>12 mL 胸の谷間溶液化学の発煙のフード 94:2.5:2.5:1 vol %trifluoracetic 酸 (TFA):ethanedithiol:water:triisopropylsilane を確認します。それは均等に混合されていることを確認して胸の谷間ソリューションを旋回します。 注意: triisopropylsilane とエタンジチある空気に敏感なため、アルゴンは triisopropylsilane と再びそれらを置く前に 1 分間エタンジチ株式バイアルをパージします。</li>
		<li>SV の半分下部クランプ アーム シェーカーに合成容器 (SV) を配置します。ペプチド樹脂のすべてが転送されるまでは、胸の谷間溶液 2 mL と SV にペプチド樹脂を転送します。</li>
		<li>3 mL 胸の谷間ソリューションと SV の側面を洗います。SV のキャップを閉じて、300 振動/分 4 h に振る。</li>
		<li>空 50 mL 遠心管を重量を量る。質量を記録します。</li>
		<li>4 h 後に、50 mL の遠心管に SV から裂かれたペプチド ソリューションを抜きます。残りの胸の谷間ソリューションで何回か SV をすすいでください。</li>
		<li>未満 4 mL 遠心管の残りがあるまでは、劈開ペプチドにより、窒素を蒸発させます。</li>
		<li>ペプチド切断ソリューションに冷たいエーテルの 36 mL を追加します。</li>
		<li>渦までソリューションは完全に白または黄色です。4 ° C で 5 分間 3,000 × g で遠心し、上清をデカントします。</li>
		<li>40 mL 冷たいエーテルをチューブに追加します。渦と再び超音波。遠心分離プロセスを繰り返します。上清をデカントします。</li>
		<li>窒素ガスパージ エーテルが蒸発して目に見えないまでに原油の PA ペレットを乾燥させます。</li>
		<li>二重蒸留水 20 mL を加えて水、渦、および超音波溶液中ペプチドを完全に溶解するまで。</li>
		<li>解決をフリーズ ・ ドライまで凍乾します。</li>
		<li>一度、ペプチドを乾燥すると、原油のペプチドを含む遠心分離機管の質量を重量を量る。5 mg/mL の水で粗ペプチドを溶解します。</li>
		<li>25 mg を 5 mg/mL の濃度を作るためには、ダブル蒸留水を 5 mL の原油の MCP 1 ペプチドを溶解します。0.1% 水 (溶媒) で TFA と 0.1% を用いた高速液体クロマトグラフィー (HPLC) による原油 MCP 1 ペプチドを浄化 C8 逆相カラムに移動相としてアセトニ トリル (溶剤 B) で TFA。ペプチドの 5 mL を HPLC に注入します。 注: 初期の移動相から成っていた 100% 溶剤溶剤 A ゆっくりと 27 分の 30% の減少し、この組成 3 分リターン 100% 溶媒へのグラデーションで 9.0 mL/分の流量で以上 3 分と 1 分を与えるためのこの構成で開催34 分の合計実行時間は、55 ° C でカラム温度を保つ分析のための肯定的なイオン ソース モードを使用します。ギ酸は、TFA がも HPLC カラムの酸性の場合、TFA の代わりに使用できます。有機溶媒組成傾斜速度がよりよい分離の 2%/min を超えないことをお勧めします。</li>
		<li>マトリックス支援レーザー脱離イオン化 (MALDI) 質量分析法を用いた 2,890 で予想される製品 m/z 各分画を分析します。 注: は、マトリックス ソリューションとして 1 mg/mL にアセトニ トリル/水 (50: 50 vol %) で α-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸を溶解します。各分画の 0.75 μ L に続いて MALDI プレート ・ マトリクス ・ ソリューションの 0.75 μ L をスポットします。500 5,000 Da の質量範囲で正反射イオン モードを使用して解析を実行します。</li>
		<li>製品分数を組み合わせる、アセトニ トリル、吹き飛ばすフリーズして乾燥するまで浄化されたペプチッドを凍結乾燥します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
MCP 1 PA の準備
	<ol>
<li>1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-のN-[amino(polyethylene glycol)-2000] DSPE ・ ペッグ (2000)-独立したシンチレーション バイアルにペプチドのマレイミド 1.1 モル超過分を準備します。ように二重蒸留水の両方の化合物を溶解 〜 15 mg/mL。超音波照射 15 分または両方のソリューションが完全に明確になるまで 注: DSPE ・ ペッグ (2000)-cy5 の組合せは、8.5 に、溶液の pH を調整する、DSPE ・ ペッグ (2000)-アミンと N ヒドロキシスクシンイミド (NHS) エステル官能基化 Cy5 のステップ 1.2.3 を除いて、同じプロトコルを使用して合成されます。</li>
		<li>DSPE PEG (2000)-マレイミド ソリューションをペプチドのソリューションに追加します。渦と超音波。</li>
		<li>追加 1 M 水酸化ナトリウム滴 (1 μ L)、溶液の pH が 7 になるまでの時間で。</li>
		<li>5 分の窒素パージ ソリューションはソリューションを一晩撹拌します。</li>
		<li>解決をフリーズ ・ ドライまで凍乾します。</li>
		<li>粗生成物を乾燥すると、一度は、5 mg/mL の水に固体を溶解します。</li>
		<li>前述のように、高速液体クロマトグラフィーと浄化します。 注: 非ペプチド、DSPE-PEG(2000) 必要があります溶出 15-30% 有機濃度 (vol %)、間 DSPE PEG 中 (2000)-MCP 1 共役有機濃度が 40-50% の間溶出する必要があります。</li>
		<li>MALDI 質量分析法を使用して、対応する m/z. DSPE ペグ (2000)-MCP 1 は 5,760 m/z 幅広いピークを有するべきである各分画を分析します。 注: 2, 5-ジヒドロキシ安息香酸に適しています行列として DSPE ペグ (2000)-MCP-1 MALDI と。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
MCP 1 PAMs のアセンブリ
	<ol>
<li>1.75 mg を溶解 1 dram 瓶で 3 mL のメタノールに MCP 1 PAs。超音波 MCP 1 PA を完全に溶解するまで。 注: Cy5 両親媒性物質は、イメージング用 MCP 1 PA 10: 90 のモル比で組み込むことができます。</li>
		<li>バイアルの下部に均一な膜が形成されるまで、バイアルの側面を離れて残りのメタノールをすすぎながら円を描くように窒素下でメタノールを蒸発させます。真空ドライ フィルムを一晩。</li>
		<li>3 mL の水またはリン酸バッファーが付いているフィルムを水和物生理食塩水 (PBS) MCP 1 PAMs の 100 μ M 溶液を作成します。優しく渦クリアまでソリューションを超音波と。80 の ° c で 30 分間インキュベートします。 注: 高温自己組織化プロセスを加速するために示されている、ペプチド コンポーネントで臨界ミセル濃度 (CMC)42,43を下げながら、最も安定した二次構造を形成できます。</li>
		<li>部屋の温度に結果の分散をクールします。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. MCP 1 PAMs のキャラクタリゼーション
<ol><li>
動的光散乱法 (DL) とゼータ電位
	<ol>
<li>MCP 1 PAM または DLS またはゼータ電位器の指示に従ってキュベットでスクランブル PAM の場所 100 μ M。 注: DL とゼータの潜在的なキュベット異なることがあります機器の指示に基づいています。</li>
		<li>部屋の温度に楽器を平衡します。サイズと PAM の表面電荷を測定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
透過型電子顕微鏡 (TEM)
	<ol>
<li>7 μ L を追加 50 μ M の MCP 1 PAM またはスクランブル PAM TEM グリッド上に内で中断 5 分芯先の自己終了ピンセット繊細な作業で拭きます液滴。</li>
		<li>グリッドを洗浄する水の 7 μ L を追加します。液滴を離れて放出します。</li>
		<li>液滴 1 wt % リンタングステン酸 2 分芯先の 7 μ L を追加します。2.2.2 手順を繰り返します。</li>
		<li>TEM 分析の前に TEM グリッドを乾燥させます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
円二色性 (CD) による
	<ol>
<li>楽器の使用前に 5-10 分の窒素をオンにします。</li>
		<li>キュベットに空白 (水または PBS) の 300 μ L を配置します。</li>
		<li>190 265 nm、1 s 積分時間と室温で 1 nm の帯域パス長さが 0.2 mm でスペクトルを測定します。3 複製を収集します。</li>
		<li>メジャー 100 μ M MCP 1 ペプチド、MCP 1 PAM、ペプチド、スクランブル、PAM をスクランブル手順 2.3.3 で説明した同じ条件の下で。空白から減算します。</li>
		<li>ポリリジン的スペクトルの線形補間を使用して、データに合います。</li>
		<li>機器の電源を切ります。窒素をオフにする前に 10 分を待ちます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3 MCP 1 PAMs のin Vitro解析。
<ol><li>
In vitro生体適合性
	<ol>
<li>文化、WEHI 274.1 ダルベッコ変更イーグル培 10% 牛胎児血清 (FBS)、マウス単球を展開 1% ペニシリン-ストレプトマイシンと 0.05 mM 2-メルカプトエタノール 37 ° c 未満 5% CO2通路 5 に。 注: WEHI 274.1、懸濁細胞です。養殖するときメディアは 2-3 日毎を補充する必要があります。</li>
		<li>ピペット滅菌 50 mL の遠心管にメディアに単球。300 x g で 4 ° C で 5 分間遠心</li>
		<li>古いメディアを吸引し、遠心管に 10 mL の新鮮なメディアで再懸濁します。メディアで均等な細胞までゆっくりと混ぜます。トリパン ブルー染色、診断を使用してセルをカウントします。</li>
		<li>90 μ L/ウェル メディアのあたり 4,000 球されるようセルを希釈します。96 ウェル プレートのウェルの細胞の 90 μ L を追加します。24 時間インキュベートします。 注: は、蒸発の違いとプレートの温度変化を避けるためにプレートの外側の端に井戸を使用しないでください。100 μ L の PBS で外装の井戸を埋めます。</li>
		<li>MCP 1 ペプチド、MCP 1 PAM、スクランブルをかけられたペプチッド、または独立した滅菌マイクロ遠心チューブ用の 150 μ L の PBS でスクランブル PAM の 0.15 µmol を溶解します。1、10、および 100 μ M の各サンプルの 65 μ L にするシリアル希釈を実行します。</li>
		<li>井戸 WEHI 274.1 を含む各濃度の 10 μ L の PBS を追加 (合計ボリューム: まあ、6 行、合計 96 ウェルあたり 100 μ L)。72 時間インキュベートします。</li>
		<li>10 μ l 添加 (各ウェル内 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium) (MTS)。1 時間インキュベートします。</li>
		<li>490 プレート リーダーを使用して吸光度を分析 nm または製造元の指示に基づいて。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ミセル バインディング体外
	<ol>
<li>100 μ M Cy5 標識 MCP 1 PAM (DSPE PEG (2000)-Cy5 と MCP 1 PA の 10: 90 モル比) を含むメディアの 2 mL で 6 ウェル プレートの各ウェル内シード 500,000 単球。1 時間インキュベートします。</li>
		<li>4 ° C で 5 分間 300 × g で遠心分離によって WEHI 274.1 を収集します。メディアを吸い出しなさい。</li>
		<li>再懸濁します、2 mL の PBS のセルを洗浄します。300 x g で 4 ° C で 5 分間遠心PBS を吸い出しなさい。2 mL の PBS で洗浄工程を繰り返します。PBS を吸い出しなさい。</li>
		<li>セルを修正する冷たい 4% パラホルムアルデヒドの 2 mL を追加します。10 分間室温でインキュベートします。</li>
		<li>ピペット 6 ウェル プレートのウエル内で滅菌ガラス基板上に固定のセル。5 分間 400 × g で遠心分離機します。</li>
		<li>パラホルムアルデヒドを削除します。洗って、2 mL の PBS で 1 回洗浄します。1 ml の PB 再懸濁します 注: ときにすすぎ、上、セルを中断しません。</li>
		<li>スライドに PBS で 90% のグリセロールの 10 μ L を入れてください。針とピンセットを使って、coverslip を拾います。ドライエッジ、カバーガラスの。ゆっくりとスライドに coverslip を置きます下向き。</li>
		<li>軽くクリアのマニキュアとカバーガラスの端を密封します。画像の準備ができるまで、冷蔵庫に置きます。</li>
		<li>共焦点レーザー走査顕微鏡 (CLSM) Cy5 用レーザーでインストールされている λ励起を使用 = 650 nm。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

MCP 1 PAMs が有望な分子イメージング プラットフォーム ターゲットの親水性ペプチドとナノ粒子の自己組織化の性質をドライブ疎水性の尾部から成る。この単球を対象としたミセルは、単純な合成と精製ステップ MCP 1 ペプチドおよび DSPE PEG (2000)-MCP 1 で用意できます。Pam がある生体内で分子イメージングなどの多くの有益な特性の自己集合構造と化学的多様性の他のイメージングの鎖?...

心血管疾患は、グローバル、約 1730 万死亡世界中1死の主要な原因に残る。心血管疾患は、アテローム性動脈硬化プラークは動脈、それにより阻害血ボディ2,3のセルに酸素の流れ構築する条件で貢献しています。動脈硬化の進行には、炎症反応、不規則な脂質代謝、プラーク形成、プラーク破裂、心筋梗塞4,5につながる、肥厚、動脈硬化が含まれます。血管内皮細胞は、MCP 1 球6,7,8の表面に C C ケモカイン受容体 (CCR2) にバインドするは、サイトカイン、および接着分子を表現します。酸化コレステロール地域で炎症反応を増幅し、組織の損傷や不安定や脆弱なプラーク9,の形成につながるプラーク形成の初期の段階に単球をマクロファージに変換します10。
伝統的に、アテローム性動脈硬化は、血管造影または超音波11,12を使用して解剖学的イメージングによる内腔の狭窄を評価することによって評価されます。ただし、これらのメソッドは高度の狭窄動脈壁の動脈硬化の初期段階を判断できますのみ初期プラークの成長を引き起こす動脈動脈のサイズを維持し、血の流れ率12,13、改造、 14。したがって、血管造影は動脈硬化症の有病率を初期します。また、単一光子放出など非侵襲的イメージング技術計算トモグラフィー、陽電子放射断層撮影、磁気共鳴イメージング最近最初の詳細を提供できるようプラーク形態の特性に使用されているとプラークの評価ただし、これらの様式の感度、空間分解能の不足によって限られているまたははるか挑戦15,16、さまざまな段階でのイメージングのプラーク進行を作って、電離放射線を使用する必要 17。具体的には動脈硬化のさまざまな段階でプラクを識別する画像配信システム開発するままになります。
ナノ粒子は、生体内でプラークをターゲットと診断18,19,20,21新たなプラットフォームであること示されています。特に、PAMs が彼らの化学的多様性と様々 な鎖、組成物、サイズ、形状、および表面機能化22に対応する能力のため有利であります。両親媒性ペプチド (PAs) から成っている、親水性ペプチド"headgroup"通常脂質である疎水性尾に接続されています。この両親媒性構造は、自己組織化機能を付与でき、多価ペプチド粒子22,23,24の表面に表示するため。ペプチド headgroups は折りたたみとペプチド25との水素結合を介して粒子形状に影響を与えます。Β シートの相互作用を介してフォールド ペプチド α ヘリカル確認両方球形と細長いミセル22,23,24,を形作ることができる間、細長いミセルを形成する示されている25,,2627。親水性ペプチドおよび PAMs、全身循環28,ナノ粒子の可用性が強化の疎水性尾間ペプチドの表面電荷をシールド ポリエチレング リコール (PEG) リンカーを配置できます。29,30,31. PAMs は、生体適合性、アプリケーションの32,33の広範な範囲を持っているが示されているためにも有利。ミセルの水容解性は、水溶性ではなく、注射34solubilizers で中断する必要がある特定の高分子ナノ粒子など他のナノ粒子ベースのシステム上の優位性を提供しています。また、特定の刺激に対する反応で分解 PAMs を作成する機能は制御された細胞内薬剤配達35の魅力的な候補 PAMs になります。
CCR2 受容体に結合し、大動脈弓に蓄積、PAMs 以前単球9大動脈の動脈硬化病変のさまざまな段階を監視するターゲットのため開発されました。アポ-/-マウスの単球の蓄積はプラーク進行36に比例して増加します。さらに、破断が発生しやすい、後期の斑の患者が単球37の多量を含むことがわかった。したがって、MCP 1 を組み込むに PAMs の変更は大きいターゲット特異性と初期と後期段階のアテローム性動脈硬化病変の区別できるため便利です。また、これらの概念実証研究確認 PAMs は pre-clinically を使用するのに十分な安全する renally の38がクリアされます。MCP 1 PAMs 動脈硬化症8,,3940を超えてその他の疾患の治療および診断アプリケーションで使用する可能性のある単球や炎症は他の病気の特徴なので,41。
ここで、粒子の最適なサイズ、表面電荷、およびアテローム性動脈硬化で強化されたイメージング用単球を選択的ターゲティングを示した拡張性と自己組織化の MCP 1 PAMs の作製を報告する.

<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

動脈硬化は 1730 万生活を毎年要求する心血管疾患死、世界中の主要な原因への主要コントリビューターです。動脈硬化も突然死や心筋梗塞、不安定プラークは破裂し、警告することがなく血管を閉塞、によって扇動されるの主要な原因です。現在の画像診断法は、安定・不安定プラーク破裂を区別できません。病気の組織に結合する部分をターゲットのさまざまな変更できます、ペプチド両親媒性ミセル (PAMs) はこの欠点を克服することができます。単球は、球の大きい蓄積が破裂しやすいプラークを関連付けながら、動脈硬化の初期マーカーのように示されています。したがって、単球を対象とするナノ粒子は、アテローム性動脈硬化のさまざまな段階を識別する使用できます。ここでは、その終わりには PAMs の単球ターゲットの準備のためのプロトコル記述 (単球走化性因子蛋白質 1 (MCP 1) PAMs)。MCP 1 PAMs が 15 のフォームのナノ粒子に温和な条件下での合成を通じて組み立てられ自己と表面電荷は中性付近の径 nm。体外、 PAMs 生体適合性であると見つけられたおよび単球に高い結合親和性を持っていた。記載法は、動脈硬化だけでなく、その他の炎症性疾患のアプリケーションの広い範囲のための約束を示す.

MCP 1 PAM の準備 MCP 1 蛋白質 [YNFTNRKISVQRLASYRRITSSK] または [YNSLVFRIRNSTQRKYRASIST] スクランブル ペプチドの CCR2 結合モチーフ (残 13 35 基) は、N 末端のシステイン残基を追加することによって変更されました。自動ペプチド合成を用いた fmoc 保護を介した固相法による MCP 1 ペプチドが合成されました。粗ペプチドは 0.1% を使用して 50 ° C にある C8 カラムを逆相高...

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

合成やペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの評価手法を提案し、生体適合性および単球にバインドするミセルの機能をテストするための試金の対応します。

アテローム性動脈硬化のイメージングのためのペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの合成

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

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.2K ビュー.  University of Southern California. 合成やペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの評価手法を提案し、生体適合性および単球にバインドするミセルの機能をテストするための試金の対応します。

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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.

3次元自己組織化ペプチドハイドロゲル中のヒト神経前駆細胞の栽培

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

生物工学

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.

医療画像処理アプリケーションのための超音波の広帯域光検出器

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.

医工学のためのケラチンベースのナノファイバーの合成

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.

アテローム性動脈硬化症の高速検出のための酸化鉄ナノ粒子のマイクロ波駆動型の合成

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.

親油性ドキソルビシンプロドラッグミセルの調製とキャラクタリゼーション

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.

細胞の超高速磁化のためのカチオン化Magnetoferritinの合成

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.

水質浄化のための膜のような防汚特性を持つハイドロゲルの合成

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.

再構成可能な DNA アコーディオン ラックの設計と合成

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.

自律性小胞成長のためのペプチド膜前駆体のベシキュロ合成

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.

近赤外線発光金ナノクラスターの生物応用のための合成

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

アテローム性動脈硬化のイメージングのためのペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの合成

要約

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この動画の章

3次元自己組織化ペプチドハイドロゲル中のヒト神経前駆細胞の栽培

医療画像処理アプリケーションのための超音波の広帯域光検出器

医工学のためのケラチンベースのナノファイバーの合成

アテローム性動脈硬化症の高速検出のための酸化鉄ナノ粒子のマイクロ波駆動型の合成

親油性ドキソルビシンプロドラッグミセルの調製とキャラクタリゼーション

細胞の超高速磁化のためのカチオン化Magnetoferritinの合成

水質浄化のための膜のような防汚特性を持つハイドロゲルの合成

再構成可能な DNA アコーディオンラックの設計と合成

自律性小胞成長のためのペプチド膜前駆体のベシキュロ合成

近赤外線発光金ナノクラスターの生物応用のための合成

アテローム性動脈硬化のイメージングのためのペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの合成

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3次元自己組織化ペプチドハイドロゲル中のヒト神経前駆細胞の栽培

医療画像処理アプリケーションのための超音波の広帯域光検出器

医工学のためのケラチンベースのナノファイバーの合成

アテローム性動脈硬化症の高速検出のための酸化鉄ナノ粒子のマイクロ波駆動型の合成

親油性ドキソルビシンプロドラッグミセルの調製とキャラクタリゼーション

細胞の超高速磁化のためのカチオン化Magnetoferritinの合成

水質浄化のための膜のような防汚特性を持つハイドロゲルの合成

再構成可能な DNA アコーディオン ラックの設計と合成

自律性小胞成長のためのペプチド膜前駆体のベシキュロ合成

近赤外線発光金ナノクラスターの生物応用のための合成

再構成可能な DNA アコーディオンラックの設計と合成