저자는 자금 조달을 위해 미국 심장 협회 (American Heart Association) 국가 과학자 개발 그랜트 (10SDG2600001), 스탠포드 바이오 X 학제 프로그램, 스탠포드 의료 학자 연구 프로그램을 인정하고 싶습니다.

1. 고분자 합성 <ol><li> 흄 후드, 부탄디올 디 아크릴 레이트 (C)의 3,523 밀리그램을 무게와 교반 막대를 포함하는 유리 섬광 유리 병에 전송할 수 있습니다. </li><li> 예열 5 - 아미노 -1 - 펜탄 (32) 소금을 용해하는 90 ° C에, 다음 몰비가 발생합니다 흄 후드, 1,533 mg의 32을 무게와이 방법 C.를 포함하는 섬광 유리 병에 추가 C의 : 32 = 1:1.2. </li><li> 즉시 저어 접시에 두 솔루션을 포함하는 유리 병을 놓습니다. 600 rpm에서 교반 속도를 설정합니다. </li><li> 90 ° C로 설정 오븐에 섬광 유리 병을 전송 4 시간 동안 1,000 rpm의 교반 속도를 설정합니다. 교반 막대가 걸리면, 속도를 낮 춥니 다. 4 시간 후, 낮은 300 rpm의 속도와는 다른 12 ~ 16 시간 동안 90 ° C로 유지한다. </li><li> 교반 막대를 함유하는 유리 신틸레이션 바이알에 무수 테트라 히드로 푸란 (THF) 10 ㎖에 C32 5 g의 추가. 완전히 용해 될 때까지 높은에 호일 소용돌이에 싸. </li><li> 별도의 유리 섬광 유리 병 콘타에서교반 막대 ining, Tetraethyleneglycoldiamine 10 MM (122)를 추가합니다. THF 40 ㎖를 추가합니다. </li><li> 5 분 후 함께 결합을 위해 저어 접시에 두 병 (C32, 122)를 배치합니다. 호일 커버하고 24 시간 동안 400 rpm으로 교반 상온에서 둡니다. 최종 제품은 C32-122이라고한다. </li><li> C32-122의 각 5g의 일괄 처리에 대한 5 × 50 ML 팔콘 튜브를 달다. 노트북의 각 튜브의 질량을합니다. </li><li> 각 50 ㎖의 팔콘 튜브에 전송 무수 디 에틸 에테르 30 ㎖를. </li><li> 전송 각 50 ㎖ 팔콘 튜브에 C32-122의 10 ㎖. </li><li> 소용돌이 팔콘 튜브는 적극적으로 다음 2 분 동안 2,500 rpm으로 원심 분리기. 참고 : 추출 된 폴리머 튜브의 바닥에 수집합니다. </li><li> 상위 솔루션을 취소하고 단계 1.9과 1.11를 두 번 더 반복합니다. </li><li> 하룻밤 건조기 및 진공 추출 된 C32-122를 포함하는 오픈 튜브를 놓습니다. 확인 모든 튜브는 빛으로부터 보호됩니다. </li><li> 의 최종 질량을 결정하기 위해 C32-122을 포함하는 모든 튜브의 무게를추출 고분자. </li><li> 100 ㎎ / ㎖의 농도에서 무수 DMSO에서 추출 된 중합체를 용해. </li><li> 빛과 습기로부터 보호 -20 ° C에서 용해 된 폴리머를 저장합니다. </li></ol> 2. 셀 시드 <ol><li> 프리 코트 0.1 % (중량 / 부피) 젤라틴과 T-150 조직 배양 플라스크의 기본. 젤라틴은 30 ~ 45 분 동안 플라스크에 남아 있어야. 젤라틴 코팅 ADSCs의 부착을 할 수 있습니다. </li><li> 사전 코팅 T-150 플라스크에서 대기음 젤라틴. </li><li> 10 % FBS, 1 % 페니실린 / 스트렙토 마이신, 10 NG / ML bFGF와를 포함하는 DMEM 20 ㎖의 플라스크에 4 × 10 6 ADSCs (≤ 통로 (3))를 추가합니다. </li><li> 37 ° C, 밤새 5 % CO 2의 인큐베이터에서 T-150 플라스크를 놓습니다. </li><li> 다음날 형질 전환 절차를 시작합니다. </li></ol> 3. 나노 입자의 제조 및 형질 <ol><li> 다음 절차는 당 16.1 μg 플라스미드 DNA를 함유하는 나노 입자의 제조이다30:1의 중량비 플라스미드 중합체에서 1.0 × 10 6 세포. </li><li> 플라스미드 DNA (1 ㎎ / ㎖, pVEGF165, Aldevron, ND, USA) 15 ML 팔콘 튜브에 아세트산 나트륨 (25 ㎜)에있는 120 μg / ML의 최종 농도로 희석한다. </li><li> 제 15 ㎖의 팔콘 튜브에서 아세트산 나트륨 (25 ㎜)에 3.6 ㎎ / ㎖의 최종 농도로 C32-122 (100 ㎎ / ㎖)으로 희석한다. </li><li> 바로 10 초에 대한 높은에서 하나의 15 ML 팔콘 튜브와 소용돌이에 각 팔콘 튜브의 내용을 결합합니다. </li><li> 튜브가 생기는 나노 입자 형성을위한 10 분 동안 실온에서 앉아 보자. </li><li> 잠복기 동안, 형질 1.0 × 10 6 세포 당 7.8 ㎖를 완전히 보충 DMEM과 조직 배양 플라스크에 매체를 교체하십시오. </li><li> 조직 배양 플라스크에 나노 입자 용액을 전송하고 앞으로 기울고 뒤로 균등하게 확산. </li><li> 37 ° C, 4 시간 동안 5 % CO 2의 배양기에서 조직 배양 플라스크를 놓습니다. </li><li> 2 시간 후, nanopar 대체DMEM으로 미디어를 포함거나 기사. </li><li> 37 ° C, 5 % CO 2에서 추가로 2 시간 배양 한 후, 세포가 생체 내 주입을위한 준비가되어 있습니다. </li></ol> 4. 뒷다리 허혈 절차 <ol><li> 모든 실험은 스탠포드 대학의 동물 관리 및 사용위원회 지침 및 승인 APLAC 프로토콜에 따라 수행되었다. 뒷다리 허혈의 쥐 모델을 생성하는 것은 전술 한 바와 같이 수행된다. 8 자세한 내용에 대한 참조를 참조하십시오. 간단한 설명은 아래에 제공됩니다. </li><li> 흡입 / 분 1 L의 산소 유량에 의해 3 % 투여 이소 플루 란으로 마취 마우스를 놓습니다. 발가락 핀치, 호흡 수 감소, 무기력에 의해 마취 깊이를 확인합니다. </li><li> 면도 크림 마우스의 복부 및 양쪽 뒷다리 영역에서 머리를 제거합니다. </li><li> 중간 선을 향해 안쪽 허벅지의 중앙에 절개를 한 후 전직에 놓인 지방 패드를 통해 절단대퇴 동맥을 제기. </li><li> 원심 사이트 (무릎 부근)와 인접 사이트 (사타구니 인대 단지 말초) : 두 개의 사이트에서 동맥을 결찰. </li><li> ligations를 만들려면, 정맥 동맥을 분리하고 동맥 주위에 5-0 실크 봉합사를 스레드. 결찰을하기 위해 두 개의 노트와 동맥을 묶어. </li><li> 두 결찰 점 사이의 동맥을 제거합니다. </li><li> PBS로 수술 부위를 씻어 후 봉합 절개 마감했다. </li><li> 마취는 이제 제거 할 수 있습니다. 다시 각성 할 때까지 마우스를 따뜻하게 유지합니다. 수술 치료의 경우, 2 ~ 4 ㎎ / ㎏ 리도카인은 절개 사이트에서 피하 다시 각성하기 전에 주입 할 수있다. 또한 통증 관리 (12)과 24 시간에 0.05 ~ 0.1 ㎎ / ㎏ 프레 놀핀의 피하 배달을 포함 할 수있다. 호흡 패턴 명백한 통증이나 고통과 피부 색의 변화를 관찰함으로써 이레 동안 하루에 한 번 마우스의 건강 상태를 모니터링한다. </li><li> 레이저 도플러 관류 영상으로 뒷다리의 허혈을 확인합니다.</li></ol> 5. 세포 주입 <ol><li> 형질 세포와 쥐가 준비가되면,를 Trypsinize, PBS와 원심 분리기를 형질 전환 세포를 세척하고 계산합니다. </li><li> PBS에 ML 당 10 × 10 6 세포의 밀도로 세포를 Resuspend. </li><li> 세포 현탁액 110 μL의 볼륨에서 별도의 에펜 도르프 튜브로 분리되어야한다. 이것은 각각의 마우스는 세포의 동일한 금액을받을 수 있도록합니다. </li><li> (2.5 % 이소 플루 란, 1 L / 분 산소 유량) 마취하에 각 마우스를 놓습니다. </li><li> 알코올 물티슈 주사 부위를 청소합니다. </li><li> 27 G의 투베르쿨린 주사기를 활용하여, 균일 한 현탁액을 달성하기 위해 주사기에 위아래로 세포를 그립니다. 주사기로 세포 현탁액 볼륨의 100 μL를 그립니다. </li><li> 관자 영역으로 반 세포 현탁액을 주입 한 후 종아리 근육 영역으로 나머지 절반을 주입. 주입하면, 적어도 15 ~ 30 초에 그 자리에 주사기를 남겨세포 현탁액의 유출을 방지한다. </li><li> 동물 연구에 대한 적절한 컨트롤은 다음을 포함한다 : 비 코딩 플라스미드 (생물학적 활성을 가진 예를 들면 플라스미드)로 형질 1) 세포, 단독 2) 세포 3) PBS를. </li><li> 주입이 완료되면, 마취에서 마우스를 제거하고 마우스 재 각성 할 때까지 따뜻하게 유지. </li></ol> 6. 생물 발광 이미징 <ol><li> 생물 발광 영상 (BLI)을 시작하기 위해, 전술 한 바와 같이 마우스를 마취. </li><li> 알코올 물티슈 주사 부위를 청소합니다. </li><li> 활용 인슐린 주사기, 15 ㎎ / ㎖의 D-루시페린 (반딧불 루시 페라 제의 기판)의 부하 100 μL. 멀리 빛으로부터 기판을 유지합니다. </li><li> 복강 내 주사를 수행하기 위해, 자신의 앞쪽에 피부가 팽팽하게 당겨 자신의 뒤의 피부에 마우스를 개최합니다. 복강 복부에 바늘을 삽입하고 기판의 100 μl를 주입. </li><li> 마취 IVIS 루시 페라 영상 실에서 마우스를 놓습니다. </li><lI&gt; 1.0 분의 노출 시간을 이미지 마우스. 파라미터가 설정된 경우에, 이미지를 획득하기 시작한다. </li><li> 화상이 획득 될 때, 루시퍼 신호를 측정하기 위해 관심 영역을 표시한다. 이 경우, 세포 주입 부위에서의 허혈성 사지를 표시한다. </li><li> 신호가 피크에 도달하고 감소하기 시작할 때까지 루시퍼 신호마다 3-5 분을 측정하는 것을 계속한다. 이 생쥐에 걸쳐 여러 시점에 비교를 위해 사용되는 값입니다. </li><li> 완료되면, 챔버 및 마취에서 마우스를 제거합니다. 다시 각성 할 때까지 따뜻한 마우스를 유지합니다. </li></ol> 7. 레이저 도플러 관류 영상 <ol><li> 레이저 도플러 관류 영상은 전술 한 바와 같이 수행된다. 8 절차를 간략히 설명합니다. </li><li> 이전 마우스 인해 머리에 유물을 방지하기 위해 뒷다리와 복부 모두를 덮는 부분에 깔끔하게 면도해야한다 이미징 도플러. </li><li> 도플러 이미지를 준비 할 때, MOU 체결전술 한 바와 같이 SE 마취한다. </li><li> 직장 온도계로 체온을 모니터링하면서 핫 플레이트에서 36 ° C에 마우스를 따뜻하게. </li><li> 비 반사 검은 화면에 마우스를 놓고 코 콘에 의해 마취 유지. 마우스는 사지가 균등하게 노출과의 등쪽면에 배치해야합니다. </li><li> 대략 15cm 위에 마우스 및 쥐의 서혜부 영역쪽으로 센서로부터 레이저 포인터 연출 레이저 도플러 센서를 위치. </li><li> 마우스 및 도플러 센서 위치에있을 때, 이미지는 시작 버튼을 눌러 LDPIwin 소프트웨어를 이용하여 수행 될 수있다. </li><li> 상대 관류 측정 이익 (ROI)의 영역으로 (허혈성 및 비 허혈성) 두 뒷다리를 지정하여 수행 할 수 있습니다. 비 허혈성 뒷다리에 허혈의 평균 관류의 비율이 상대적으로 관류를 나타냅니다. </li></ol> 8. 조직 수확 절차 <ol><li> 수확 마우스 TIS에 준비 할 때조직학 및 / 또는 생화학 적 처리를 위해 소송을 제기, 마우스를 안락사되어야한다. 여기에, 마우스는 자궁 경부 전위로 마우스를 안락사 후, 3 ~ 5 분 동안 5 %의 이소 플루 란에 노출에 의해 안락사된다. </li><li> 뒷다리에 원심 복부 근위에서 원주 방향으로 뒷다리를 둘러싼 위에있는 피부를 잘라. 피부는 피부가 다리에 뒷다리에 철수 할 수 있도록, 등의 표면에 복부에서 절단됩니다. </li><li> 피부를 후퇴하면, 다리는 골반과 대퇴골 관절에서 절단하는 무딘 해부 가위를 이용하여 절단 할 수있다. </li><li> 두 가지 주요 조직은 분석을 위해 촬영 : 중간 내전근 근육과 비복근 근육을. </li><li> 조직학 들어 저온 절편 제작을위한 최적의 절단 온도 (10 월)에서 한쪽 또는 양쪽 조직을 포함. </li><li> 생화학 적 분석을 위해, 1.5 ㎖의 에펜 도르프에 하나 또는 두 조직을 수집하고, 적어도 2 분간 액체 질소 욕에 잠기. 샘플이 될 수 있습니다미래의 처리를 위해 -80 ° C에 저장됩니다. </li></ol>

<ol>
	<li>Deveza, L., Choi, J., Yang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+angiogenesis+for+treating+cardiovascular+diseases.">Therapeutic angiogenesis for treating cardiovascular diseases.</a> Theranostics. 2, 801-814 (2012).</li><li>Yang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+engineering+of+human+stem+cells+for+enhanced+angiogenesis+using+biodegradable+polymeric+nanoparticles.">Genetic engineering of human stem cells for enhanced angiogenesis using biodegradable polymeric nanoparticles.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 3317-3322 (2010).</li><li>Mangi, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cells+modified+with+Akt+prevent+remodeling+and+restore+performance+of+infarcted+hearts.">Mesenchymal stem cells modified with Akt prevent remodeling and restore performance of infarcted hearts.</a> Nat Med. 9, 1195-1201 (2003).</li><li>Lee, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+bone+healing+based+on+ex+vivo+gene+therapy+using+human+muscle-derived+cells+expressing+bone+morphogenetic+protein+2.">Enhancement of bone healing based on ex vivo gene therapy using human muscle-derived cells expressing bone morphogenetic protein 2.</a> Hum. Gene Ther. 13, 1201-1211 (2002).</li><li>Park, K. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+stem+cells+may+be+uniquely+suited+for+combined+gene+therapy+and+cell+replacement:+Evidence+from+engraftment+of+Neurotrophin-3-expressing+stem+cells+in+hypoxic-ischemic+brain+injury.">Neural stem cells may be uniquely suited for combined gene therapy and cell replacement: Evidence from engraftment of Neurotrophin-3-expressing stem cells in hypoxic-ischemic brain injury.</a> Exp. Neurol. 199, 179-190 (2006).</li><li>Green, J. J., Langer, R., Anderson, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+combinatorial+polymer+library+approach+yields+insight+into+nonviral+gene+delivery.">A combinatorial polymer library approach yields insight into nonviral gene delivery.</a> Acc Chem Res. 41, 749-759 (2008).</li><li>Yang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+delivery+to+human+adult+and+embryonic+cell-derived+stem+cells+using+biodegradable+nanoparticulate+polymeric+vectors.">Gene delivery to human adult and embryonic cell-derived stem cells using biodegradable nanoparticulate polymeric vectors.</a> Gene Ther. 16, 533-546 (2009).</li><li>Niiyama, H., Huang, N. F., Rollins, M. D., Cooke, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+model+of+hindlimb+ischemia.">Murine model of hindlimb ischemia.</a> J. Vis. Exp. , e1035 (2009).</li><li>Ceradini, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progenitor+cell+trafficking+is+regulated+by+hypoxic+gradients+through+HIF-1+induction+of+SDF-1.">Progenitor cell trafficking is regulated by hypoxic gradients through HIF-1 induction of SDF-1.</a> Nat. Med. 10, 858-864 (2004).</li><li>Kidd, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+evidence+of+mesenchymal+stem+cell+tropism+for+tumor+and+wounding+microenvironments+using+in+vivo+bioluminescent+imaging.">Direct evidence of mesenchymal stem cell tropism for tumor and wounding microenvironments using in vivo bioluminescent imaging.</a> Stem Cells. 27, 2614-2623 (2009).</li><li>Sunshine, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-molecule+end-groups+of+linear+polymer+determine+cell-type+gene-delivery+efficacy.">Small-molecule end-groups of linear polymer determine cell-type gene-delivery efficacy.</a> Adv. Mater. 21, 4947-4951 (2009).</li><li>Sunshine, J. C., Akanda, M. I., Li, D., Kozielski, K. L., Green, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+base+polymer+hydrophobicity+and+end-group+modification+on+polymeric+gene+delivery.">Effects of base polymer hydrophobicity and end-group modification on polymeric gene delivery.</a> Biomacromolecules. 12, 3592-3600 (2011).</li><li>Lynn, D. M., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradable+poly(&#946;-amino+esters):+Synthesis,+characterization,+and+self-assembly+with+plasmid+DNA.">Degradable poly(&#946;-amino esters): Synthesis, characterization, and self-assembly with plasmid DNA.</a> J. Am. Chem. Soc. 122, 10761-10768 (2000).</li><li>Eltoukhy, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+molecular+weight+of+amine+end-modified+poly(beta-amino+ester)s+on+gene+delivery+efficiency+and+toxicity.">Effect of molecular weight of amine end-modified poly(beta-amino ester)s on gene delivery efficiency and toxicity.</a> Biomaterials. 33, 3594-3603 (2012).</li><li>Glover, D. J., Lipps, H. J., Jans, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+safe,+non-viral+therapeutic+gene+expression+in+humans.">Towards safe, non-viral therapeutic gene expression in humans.</a> Nat. Rev. Genet. 6, 299-310 (2005).</li><li>Dave, U. P., Jenkins, N. A., Copeland, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+insertional+mutagenesis+insights.">Gene therapy insertional mutagenesis insights.</a> Science. 303, 333 (2004).</li></ol>

저자는 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

여기에서 우리는 비 바이러스 성, 생분해 성 나노 입자를 사용하여 치료 인자를 과발현하는 성체 줄기 세포를 프로그래밍하는 방법을보고한다. 이 플랫폼은 국소 빈혈과 암으로, 여기서 줄기 세포가 있습니다 자연스럽게 집 질환의 치료에 특히 유용합니다. 또한, 비 바이러스 성 유전자 전달 플랫폼은 대부분의 조직 재생 및 상처에 적합한 치료 적 요인의 일시적인 과잉 발현을 허용 9-10 ?...

이 기술의 전체적인 목적은 허혈 부위의 치료 인자를 과발현하는 비 바이러스 성 프로그래밍 된 줄기 세포를 이용한 치료 적 혈관 신생을 촉진하는 것이다. 줄기 세포는 실험실에서 합성 된 생분해 성 나노 입자를 이용하여 생체 먼저 수정 한 다음 혈관 및 조직의 회수를 향상을위한 자신의 잠재력을 확인하는 뒷다리 허혈의 쥐 모델에 이식했다. 제어 혈관 성장 중요한 성공적인 조직 재생의 성분뿐만 아니라, 뇌졸중, 허혈 및 심근 경색 등의 다양한 허혈성 질환의 치료이다. 몇 가지 전략이 성장 인자 전달 및 세포 기반 치료 등의 혈관 성장을 촉진하기 위해 개발되었다. 1 동물 질병 모델에서 관찰 된 효과에도 불구하고, 이러한 방법은 아직 부족과 같은 성장 인자 전달을위한 supraphysiological 복용의 필요성 등의 한계에 직면, 또는 주변 분비혼자 세포에 의해 방출. 상기 한계를 극복하기위한 하나의 잠재적 인 전략은 줄기 세포 치료 및 줄기 세포가 유 전적으로 바람직한 치료 인자를 과발현하는 생체 이식 이전에 프로그래밍되어있다 유전자 치료를 결합하는 것이다. 이 방법은 등 뒷다리 허혈이 심장병 3, 뼈 치유 4 및 신경 상해 05을 포함하는 다양한 질병 모델에서 증명되었다. 그러나, 대부분의 유전자 치료 기술은 잠재적 면역 원성 및 insertional 돌연변이 유발 등 안전성 문제와 관련된 바이러스 벡터에 의존하고 있습니다. 비 바이러스 성 유전자 전달을 매개 생체 적합 물질은 이러한 한계를 극복하지만, 종종 낮은 형질 전환 효율에서 고통을 수 있습니다. 효율적인 비 바이러스 성 유전자 전달을위한 새로운 생체​​ 적합 물질의 발견을 가속화하기 위하여, 최근의 연구는 조합 화학 및 높은 처리량 검사 방식을 채택했다. 폴리 (β-아미노 에스 등의 생분해 성 고분자 라이브러리TERS) (PBAE)는 기존의 고분자 벡터의 대응에 비해 크게 개선 된 형질 전환 효율을 선도하는 폴리머의 발견을 주도하는 개발 및 상영되었다. 6-7 여기서, 우리는 뒷다리 허혈의 쥐 모델에서 혈관 내피 성장 인자 (VEGF)를 과발현하는 유전자 조작 ADSCs의 후속 이식이어서 PBAE의 합성 및 시험 관내 지방 - 유래 줄기 세포 (ADSCs)를 형질하는 능력의 확인을 설명 . 결과는 생물 발광 영상을 이용하여 세포의 운명을 추적하는 레이저 도플러 관류 영상 (LDPI)를 사용하여 조직의 재관류를 평가하고, 조직 학적으로 혈관 및 조직 회수를 측정하여 평가 하였다.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>
				Name of the Reagent</td>
			<td>
				Company</td>
			<td>
				Catalogue Number</td>
			<td>
				Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				DMEM</td>
			<td>
				Invitrogen</td>
			<td>
				11965</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Fetal Bovine Serum</td>
			<td>
				Invitrogen</td>
			<td>
				10082</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>
				Invitrogen</td>
			<td>
				15070</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Basic Fibroblast Growth Factor</td>
			<td>
				Peprotech</td>
			<td>
				100-18B</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				1,4-Butanediol Diacrylate (90%)</td>
			<td>
				Sigma Aldrich</td>
			<td>
				411744</td>
			<td>
				Acronym: C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				5-amino-1-pentanol (97%)</td>
			<td>
				Alfa Aesar</td>
			<td>
				2508-29-4</td>
			<td>
				Acronym: 32</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Tetraethyleneglycoldiamine &gt;99%)</td>
			<td>
				Molecular Biosciences</td>
			<td>
				17774</td>
			<td>
				Acronym: 122</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Sodium Acetate</td>
			<td>
				G-Biosciences</td>
			<td>
				R010</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>
				Invitrogen</td>
			<td>
				14190-144</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Tetrahyofuran Anhydrous (&gt;99.9%)</td>
			<td>
				Sigma Aldrich</td>
			<td>
				401757</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Diethyl Ether Anhydrous (&gt;99%)</td>
			<td>
				Fisher Scientific</td>
			<td>
				E138-4</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				DMSO Anhydrous (&gt;99.9%)</td>
			<td>
				Sigma Aldrich</td>
			<td>
				276855</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Gelatin</td>
			<td>
				Sigma Aldrich</td>
			<td>
				G9391</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Trypsin-EDTA</td>
			<td>
				Invitrogen</td>
			<td>
				25200</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				D-luciferin</td>
			<td>
				GoldBio</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Optimal Cutting Temperature (O.C.T)</td>
			<td>
				Tissue-Tek</td>
			<td>
				4583</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Rat anti-Mouse CD31</td>
			<td>
				BD Pharmingen</td>
			<td>
				550274</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>
				Alexa Fluor 594 anti-rat IgG</td>
			<td>
				Invitrogen</td>
			<td>
				A11007</td>
			<td>
				&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

	&nbsp;

programming stem cells for therapeutic angiogenesis using biodegradable polymeric nanoparticles

제어 혈관 성장은 성공적인 조직 재생 및 상처 치료,뿐만 아니라, 뇌졸중, 심장 마비 또는 말초 동맥 질환과 같은 허혈성 질환의 치료에 중요하다. 혈관 신생 성장 인자의 직접 전달은 새로운 혈관의 성장을 자극 할 수있는 잠재력을 가지고 있지만, 종종 그러한 타겟팅 및 생체 내 짧은 반감기의 부족 등의 한계와 연관된다. 유전자 치료는 혈관 신생 인자를 코딩하는 유전자를 제공함으로써 다른 접근 방식을 제공하지만, 종종 바이러스를 사용해야하고, 안전 문제에 의해 제한된다. 여기에서 우리는 생분해 성 고분자 나노 입자를 사용하여 현장에서 혈관 신생 인자를 과발현하는 프로그래밍 줄기 세포가 혈관 성장을 자극하기위한 최근에 개발 된 전략을 설명합니다. 특히 우리의 전략은 생체 내에서 허혈성 조직으로 마이그레이션 할 수있는 능력을 활용하여 배달 차량으로 줄기 세포를 이용했다. 최적화 된 고분자 벡터, 지방 - 유래를 사용하여줄기 세포는 혈관 내피 성장 인자 (VEGF)를 코딩하는 혈관 신생 유전자를 과발현하도록 변형되었다. 우리는 고분자 합성, 나노 입자 형성을, 시험 관내에서 줄기 세포를 형질 전환뿐만 아니라, 뮤린 뒷다리 허혈 모델에서 혈관 신생을 촉진 VEGF 발현하는 줄기 세포의 효능을 검증하기위한 방법에 대한 과정을 설명했다.

함께 혼합하면, 나노 입자에 긍정적으로 충전 된 폴리머 (C32-122)과 음으로 충전 된 DNA 플라스미드 자기 조립. C32-122와 플라스미드 DNA 사이의 복합체는 전기 영동시 DNA의 동원을 방지한다, 즉 나노 입자의 형성은 전기 영동 분석을 통해 확인할 수있다. 중합체는 표적 세포로 DNA의 향상된 흡수 및 인코딩 단백질의 연속 식 (도 2)를 용이하게 형질 감염 시약로서 기능한다. 세포는 형...

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Programming Stem Cells for Therapeutic Angiogenesis Using Biodegradable Polymeric Nanoparticles

우리는 생분해 성 고분자 나노 입자를 사용하여 혈관 신생을위한 치료 인자를 과발현 프로그래밍 줄기 세포의 제조 방법을 설명한다. 설명 과정은 체외에서 지방 유래 줄기 세포를 형질 전환하고, 쥐의 뒷다리 허혈 모델에서 혈관 신생을 촉진하기 위해 프로그램 된 줄기 세포의 효능을 검증 고분자 합성 (가) 있습니다.

생분해 성 고분자 나노 입자를 사용하여 치료 혈관 신생에 대한 프로그래밍 줄기 세포

Controlled vascular growth is critical for successful tissue regeneration and wound healing, as well as for treating ischemic diseases such as stroke, ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.0K 조회수.  Stanford University.  우리는 생분해 성 고분자 나노 입자를 사용하여 혈관 신생을위한 치료 인자를 과발현 프로그래밍 줄기 세포의 제조 방법을 설명한다. 설명 과정은 체외에서 지방 유래 줄기 세포를 형질 전환하고, 쥐의 뒷다리 허혈 모델에서 혈관 신생을 촉진하기 위해 프로그램 된 줄기 세포의 효능을 검증 고분자 합성 (가) 있습니다. 

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Formulation of Diblock Polymeric Nanoparticles through Nanoprecipitation Technique

Nanotechnology is a relatively new branch of science that involves harnessing the unique properties of particles that are nanometers in scale (nanoparticles). Nanoparticles can be engineered in a precise fashion where their size, composition and surface chemistry can be carefully controlled. This enables unprecedented freedom to modify some of the fundamental properties of their cargo, such as solubility, diffusivity, biodistribution, release characteristics and immunogenicity. Since their inception, nanoparticles have been utilized in many areas of science and medicine, including drug delivery, imaging, and cell biology1-4. However, it has not been fully utilized outside of "nanotechnology laboratories" due to perceived technical barrier. In this article, we describe a simple method to synthesize a polymer based nanoparticle platform that has a wide range of potential applications. 
The first step is to synthesize a diblock co-polymer that has both a hydrophobic domain and hydrophilic domain. Using PLGA and PEG as model polymers, we described a conjugation reaction using EDC/NHS chemistry5 (Fig 1). We also discuss the polymer purification process. The synthesized diblock co-polymer can self-assemble into nanoparticles in the nanoprecipitation process through hydrophobic-hydrophilic interactions.
The described polymer nanoparticle is very versatile. The hydrophobic core of the nanoparticle can be utilized to carry poorly soluble drugs for drug delivery experiments6. Furthermore, the nanoparticles can overcome the problem of toxic solvents for poorly soluble molecular biology reagents, such as wortmannin, which requires a solvent like DMSO. However, DMSO can be toxic to cells and interfere with the experiment. These poorly soluble drugs and reagents can be effectively delivered using polymer nanoparticles with minimal toxicity. Polymer nanoparticles can also be loaded with fluorescent dye and utilized for intracellular trafficking studies. Lastly, these polymer nanoparticles can be conjugated to targeting ligands through surface PEG. Such targeted nanoparticles can be utilized to label specific epitopes on or in cells7-10.

This article describes a nanoprecipitation method to synthesize polymer-based nanoparticles using diblock co-polymers. We will discuss the synthesis of diblock co-polymers, the nanoprecipitation technique, and potential applications.

Nanoprecipitation 기법을 통해 디블록 고분자 Nanoparticles의 제형

Nanotechnology is a relatively new branch of science that involves harnessing the unique properties of particles that are nanometers in scale ...

연구

생체공학

Therapeutic Gene Delivery and Transfection in Human Pancreatic Cancer Cells using Epidermal Growth Factor Receptor-targeted Gelatin Nanoparticles

More than 32,000 patients are diagnosed with pancreatic cancer in the United States per year and the disease is associated with very high mortality 1. Urgent need exists to develop novel clinically-translatable therapeutic strategies that can improve on the dismal survival statistics of pancreatic cancer patients. Although gene therapy in cancer has shown a tremendous promise, the major challenge is in the development of safe and effective delivery system, which can lead to sustained transgene expression. 
Gelatin is one of the most versatile natural biopolymer, widely used in food and pharmaceutical products. Previous studies from our laboratory have shown that type B gelatin could physical encapsulate DNA, which preserved the supercoiled structure of the plasmid and improved transfection efficiency upon intracellular delivery. By thiolation of gelatin, the sulfhydryl groups could be introduced into the polymer and would form disulfide bond within nanoparticles, which stabilizes the whole complex and once disulfide bond is broken due to the presence of glutathione in cytosol, payload would be released 2-5. Poly(ethylene glycol) (PEG)-modified GENS, when administered into the systemic circulation, provides long-circulation times and preferentially targets to the tumor mass due to the hyper-permeability of the neovasculature by the enhanced permeability and retention effect 6. Studies have shown over-expression of the epidermal growth factor receptor (EGFR) on Panc-1 human pancreatic adenocarcinoma cells 7. In order to actively target pancreatic cancer cell line, EGFR specific peptide was conjugated on the particle surface through a PEG spacer.8
Most anti-tumor gene therapies are focused on administration of the tumor suppressor genes, such as wild-type p53 (wt-p53), to restore the pro-apoptotic function in the cells 9. The p53 mechanism functions as a critical signaling pathway in cell growth, which regulates apoptosis, cell cycle arrest, metabolism and other processes 10. In pancreatic cancer, most cells have mutations in p53 protein, causing the loss of apoptotic activity. With the introduction of wt-p53, the apoptosis could be repaired and further triggers cell death in cancer cells 11. 
Based on the above rationale, we have designed EGFR targeting peptide-modified thiolated gelatin nanoparticles for wt-p53 gene delivery and evaluated delivery efficiency and transfection in Panc-1 cells.

Type B gelatin-based engineered nanovectors system (GENS) was developed for systemic gene delivery and transfection in the treatment of pancreatic cancer. By modification with epidermal growth factor receptor (EGFR) specific peptide on the surface of nanparticles, they could target on EGFR receptor and release plasmid under reducing environment, such as high intracellular glutathione concentrations.

표피 성장 인자를 사용하여 인간의 췌장 암 세포의 유전자 전달 및 Transfection은 다행 기반 엔지니어링된 Nanovectors를 수용체 타겟

More than 32,000 patients are diagnosed with pancreatic cancer in the United States per year and the disease is associated with very high mortality 1. ...

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a technology for regenerative medicine2. Unlike viruses, which have significant safety issues, polymeric nanoparticles can be designed to be non-toxic, non-immunogenic, non-mutagenic, easier to synthesize, chemically versatile, capable of carrying larger nucleic acid cargo and biodegradable and/or environmentally responsive. Cationic polymers self-assemble with negatively charged DNA via electrostatic interaction to form complexes on the order of 100 nm that are commonly termed polymeric nanoparticles. Examples of biomaterials used to form nanoscale polycationic gene delivery nanoparticles include polylysine, polyphosphoesters, poly(amidoamines)s and polyethylenimine (PEI), which is a non-degradable off-the-shelf cationic polymer commonly used for nucleic acid delivery1,3 . Poly(beta-amino ester)s (PBAEs) are a newer class of cationic polymers4 that are hydrolytically degradable5,6 and have been shown to be effective at gene delivery to hard-to-transfect cell types such as human retinal endothelial cells (HRECs)7, mouse mammary epithelial cells8, human brain cancer cells9 and macrovascular (human umbilical vein, HUVECs) endothelial cells10.
A new protocol to characterize polymeric nanoparticles utilizing nanoparticle tracking analysis (NTA) is described. In this approach, both the particle size distribution and the distribution of the number of plasmids per particle are obtained11. In addition, a high-throughput 96-well plate transfection assay for rapid screening of the transfection efficacy of polymeric nanoparticles is presented. In this protocol, poly(beta-amino ester)s (PBAEs) are used as model polymers and human retinal endothelial cells (HRECs) are used as model human cells. This protocol can be easily adapted to evaluate any polymeric nanoparticle and any cell type of interest in a multi-well plate format.

A protocol for nanoparticle tracking analysis (NTA) and high-throughput flow cytometry to evaluate polymeric gene delivery nanoparticles is described. NTA is utilized to characterize the nanoparticle particle size distribution and the plasmid per particle distribution. High-throughput flow cytometry enables quantitative transfection efficacy evaluation for a library of gene delivery biomaterials.

고분자 유전자 배달에 대한 평가는 Nanoparticle 추적 분석 및 높은 처리량 유동 세포 계측법에 의해 나노 입자

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells similar to pericyte-derived mesoangioblasts (iPSC-derived mesoangioblast-like stem/progenitor cells: IDEMs) can be established from iPSCs generated from patients affected by different forms of muscular dystrophy. Patient-specific IDEMs can be genetically corrected with different strategies (e.g. lentiviral vectors, human artificial chromosomes) and enhanced in their myogenic differentiation potential upon overexpression of the myogenesis regulator MyoD. This myogenic potential is then assessed in vitro with specific differentiation assays and analyzed by immunofluorescence. The regenerative potential of IDEMs is further evaluated in vivo, upon intramuscular and intra-arterial transplantation in two representative mouse models displaying acute and chronic muscle regeneration. The contribution of IDEMs to the host skeletal muscle is then confirmed by different functional tests in transplanted mice. In particular, the amelioration of the motor capacity of the animals is studied with treadmill tests. Cell engraftment and differentiation are then assessed by a number of histological and immunofluorescence assays on transplanted muscles. Overall, this paper describes the assays and tools currently utilized to evaluate the differentiation capacity of IDEMs, focusing on the transplantation methods and subsequent outcome measures to analyze the efficacy of cell transplantation.

Induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived myogenic progenitors are promising candidates for cell therapy strategies to treat muscular dystrophies. This protocol describes transplantation and functional measurements required to evaluate the engraftment and differentiation of iPSC-derived mesoangioblasts (a type of muscle progenitors) in mouse models of acute and chronic muscle regeneration.

근육 재생의 마우스 모델에서 유도 만능 줄기 세포 유래 메소안지오블라스트 와 같은 근생 성 전구의 이식

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Ordering Single Cells and Single Embryos in 3D Confinement: A New Device for High Content Screening

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening based on cells in such environments have therefore serious limitations: cell organelles show extreme phenotypes, cell morphologies and sizes are heterogeneous and/or specific cell organelles cannot be properly visualized. In addition, cells in vivo are located in a 3D environment; in this situation, cells show different phenotypes mainly because of their interaction with the surrounding extracellular matrix of the tissue. In order to standardize and generate order of single cells in a physiologically-relevant 3D environment for cell-based assays, we report here the microfabrication and applications of a device for in vitro 3D cell culture. This device consists of a 2D array of microcavities (typically 105 cavities/cm2), each filled with single cells or embryos. Cell position, shape, polarity and internal cell organization become then normalized showing a 3D architecture. We used replica molding to pattern an array of microcavities, &#8216;eggcups&#8217;, onto a thin polydimethylsiloxane (PDMS) layer adhered on a coverslip. Cavities were covered with fibronectin to facilitate adhesion. Cells were inserted by centrifugation. Filling percentage was optimized for each system allowing up to 80%. Cells and embryos viability was confirmed. We applied this methodology for the visualization of cellular organelles, such as nucleus and Golgi apparatus, and to study active processes, such as the closure of the cytokinetic ring during cell mitosis. This device allowed the identification of new features, such as periodic accumulations and inhomogeneities of myosin and actin during the cytokinetic ring closure and compacted phenotypes for Golgi and nucleus alignment. We characterized the method for mammalian cells, fission yeast, budding yeast, C. elegans with specific adaptation in each case. Finally, the characteristics of this device make it particularly interesting for drug screening assays and personalized medicine.

We report a device and a new method to study cells and embryos. Single cells are precisely ordered in microcavity arrays. Their 3D confinement is a step towards 3D environments encountered in physiological conditions and allows organelle orientation. By controlling cell shape, this setup minimizes variability reported in standard assays.

단일 세포 및 3D 감금 단일 배아 주문 : 하이 콘텐츠 스크리닝을위한 새로운 장치

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening ...

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a photomask consisting of embedded micro-lenses. Embedded micro-lenses were found to influence MN geometry (sharpness). Robust MN arrays with tip diameters ranging between 41.5 &#181;m &#177; 8.4 &#181;m and 71.6 &#181;m &#177; 13.7 &#181;m, with two different lengths (1,336 &#181;m &#177; 193 &#181;m and 957 &#181;m &#177; 171 &#181;m) were fabricated. These MN arrays may provide potential applications in delivery of low molecular and macromolecular therapeutic agents through skin.

Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.

포토 리소그래피에 의해 고분자 미세 바늘 어레이 제작

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

Fabricating Superhydrophobic Polymeric Materials for Biomedical Applications

Superhydrophobic materials, with surfaces possessing permanent or metastable non-wetted states, are of interest for a number of biomedical and industrial applications. Here we describe how electrospinning or electrospraying a polymer mixture containing a biodegradable, biocompatible aliphatic polyester (e.g., polycaprolactone and poly(lactide-co-glycolide)), as the major component, doped with a hydrophobic copolymer composed of the polyester and a stearate-modified poly(glycerol carbonate) affords a superhydrophobic biomaterial. The fabrication techniques of electrospinning or electrospraying provide the enhanced surface roughness and porosity on and within the fibers or the particles, respectively. The use of a low surface energy copolymer dopant that blends with the polyester and can be stably electrospun or electrosprayed affords these superhydrophobic materials. Important parameters such as fiber size, copolymer dopant composition and/or concentration, and their effects on wettability are discussed. This combination of polymer chemistry and process engineering affords a versatile approach to develop application-specific materials using scalable techniques, which are likely generalizable to a wider class of polymers for a variety of applications.

Two- and three-dimensional superhydrophobic polymeric materials are prepared by electrospinning or electrospraying biodegradable polymers blended with a lower surface energy polymer of similar composition.

바이오 메디컬 응용 프로그램에 대한 초 소수성 고분자 재료를 제조

Superhydrophobic materials, with surfaces possessing permanent or metastable non-wetted states, are of interest for a number of biomedical and industrial ...

Multicolor Fluorescence Detection for Droplet Microfluidics Using Optical Fibers

Fluorescence assays are the most common readouts used in droplet microfluidics due to their bright signals and fast time response. Applications such as multiplex assays, enzyme evolution, and molecular biology enhanced cell sorting require the detection of two or more colors of fluorescence. Standard multicolor detection systems that couple free space lasers to epifluorescence microscopes are bulky, expensive, and difficult to maintain. In this paper, we describe a scheme to perform multicolor detection by exciting discrete regions of a microfluidic channel with lasers coupled to optical fibers. Emitted light is collected by an optical fiber coupled to a single photodetector. Because the excitation occurs at different spatial locations, the identity of emitted light can be encoded as a temporal shift, eliminating the need for more complicated light filtering schemes. The system has been used to detect droplet populations containing four unique combinations of dyes and to detect sub-nanomolar concentrations of fluorescein.

Multicolor fluorescence detection in droplet microfluidics typically involves bulky and complex epifluorescence microscope-based detection systems. Here we describe a compact and modular multicolor detection scheme that utilizes an array of optical fibers to temporally encode multicolor data collected by a single photodetector.

물방울 미세 유체에 대한 여러 가지 빛깔의 형광 검출 광학 섬유를 사용하여

Fluorescence assays are the most common readouts used in droplet microfluidics due to their bright signals and fast time response. Applications such as ...

Flash NanoPrecipitation for the Encapsulation of Hydrophobic and Hydrophilic Compounds in Polymeric Nanoparticles

The formulation of a therapeutic compound into nanoparticles (NPs) can impart unique properties. For poorly water-soluble drugs, NP formulations can improve bioavailability and modify drug distribution within the body. For hydrophilic drugs like peptides or proteins, encapsulation within NPs can also provide protection from natural clearance mechanisms. There are few techniques for the production of polymeric NPs that are scalable. Flash NanoPrecipitation (FNP) is a process that uses engineered mixing geometries to produce NPs with narrow size distributions and tunable sizes between 30 and 400 nm. This protocol provides instructions on the laboratory-scale production of core-shell polymeric nanoparticles of a target size using FNP. The protocol can be implemented to encapsulate either hydrophilic or hydrophobic compounds with only minor modifications. The technique can be readily employed in the laboratory at milligram scale to screen formulations. Lead hits can directly be scaled up to gram- and kilogram-scale. As a continuous process, scale-up involves longer mixing process run time rather than translation to new process vessels. NPs produced by FNP are highly loaded with therapeutic, feature a dense stabilizing polymer brush, and have a size reproducibility of &#177; 6%.

Flash NanoPrecipitation (FNP) is a scalable approach to produce polymeric core-shell nanoparticles. Lab-scale formulations for the encapsulation of hydrophobic or hydrophilic therapeutics are described.

고분자 나노 입자에 소수 성 및 친수성 화합물의 캡슐화에 대 한 NanoPrecipitation 플래시

The formulation of a therapeutic compound into nanoparticles (NPs) can impart unique properties. For poorly water-soluble drugs, NP formulations can ...

Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and size by low-density lipoproteins (LDLs) because cancer cells have an increased need for cholesterol to proliferate, and this has been exploited as a mechanism for delivering anticancer drugs to cancer cells. Moreover, depending on drug chemistry, encapsulating the drug can be advantageous to avoid degradation of the drug during circulation in vivo. Therefore, in this&#160;study, this design is used to fabricate lipid-coated nanoparticles of the anticancer drug falcarindiol, providing a potential new delivery system of falcarindiol in order to stabilize its chemical structure against degradation and improve its uptake by tumors. Falcarindiol nanoparticles, with a phospholipid and cholesterol monolayer encapsulating the purified drug core of the particle, were designed. The lipid monolayer coating consists of 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), cholesterol (Chol), and 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (DSPE PEG 2000) along with the fluorescent label DiI (molar ratios of 43:50:5:2). The nanoparticles are fabricated using the rapid injection method, which is a fast and simple technique to precipitate nanoparticles by good-solvent for anti-solvent exchange. It consists of a rapid injection of an ethanol solution containing the nanoparticle components into an aqueous phase. The size of the fluorescent nanoparticles is measured using dynamic light scattering (DLS) at 74.1 &#177; 6.7 nm. The uptake of the nanoparticles is tested in human mesenchymal stem cells (hMSCs) and imaged using fluorescence and confocal microscopy. The uptake of the nanoparticles is observed in hMSCs, suggesting the potential for such a stable drug delivery system for falcarindiol.

This article describes the encapsulation of falcarindiol in lipid-coated 74 nm nanoparticles. The cellular uptake of the nanoparticles&#160;by human stem cells into lipid droplets is monitored by fluorescent and confocal imaging. Nanoparticles are fabricated by the rapid injection method of solvent shifting, and their size is measured with the dynamic light scattering technique.

Falcarindiol 인간 중간 엽 줄기 세포에 의해 포함 된 새로운 지질 코팅 나노 입자의

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and ...