Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Завод вирусных наночастиц (VNPs) являются перспективными платформами для применений в биомедицине. Здесь мы описываем процедуры завод VNP распространение, очистка, характеристика и bioconjugation. Наконец, мы покажем применение VNPs опухоли самонаведения и визуализации с использованием модели мыши ксенотрансплантата и флуоресценции.

Аннотация

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being investigated for applications in imaging and therapy. Viral nanoparticles (VNPs) derived from plants can be regarded as self-assembled bionanomaterials with defined sizes and shapes. Plant viruses under investigation in the Steinmetz lab include icosahedral particles formed by Cowpea mosaic virus (CPMV) and Brome mosaic virus (BMV), both of which are 30 nm in diameter. We are also developing rod-shaped and filamentous structures derived from the following plant viruses: Tobacco mosaic virus (TMV), which forms rigid rods with dimensions of 300 nm by 18 nm, and Potato virus X (PVX), which form filamentous particles 515 nm in length and 13 nm in width (the reader is referred to refs. 1 and 2 for further information on VNPs).

From a materials scientist's point of view, VNPs are attractive building blocks for several reasons: the particles are monodisperse, can be produced with ease on large scale in planta, are exceptionally stable, and biocompatible. Also, VNPs are "programmable" units, which can be specifically engineered using genetic modification or chemical bioconjugation methods 3. The structure of VNPs is known to atomic resolution, and modifications can be carried out with spatial precision at the atomic level4, a level of control that cannot be achieved using synthetic nanomaterials with current state-of-the-art technologies.

In this paper, we describe the propagation of CPMV, PVX, TMV, and BMV in Vigna ungiuculata and Nicotiana benthamiana plants. Extraction and purification protocols for each VNP are given. Methods for characterization of purified and chemically-labeled VNPs are described. In this study, we focus on chemical labeling of VNPs with fluorophores (e.g. Alexa Fluor 647) and polyethylene glycol (PEG). The dyes facilitate tracking and detection of the VNPs 5-10, and PEG reduces immunogenicity of the proteinaceous nanoparticles while enhancing their pharmacokinetics 8,11. We demonstrate tumor homing of PEGylated VNPs using a mouse xenograft tumor model. A combination of fluorescence imaging of tissues ex vivo using Maestro Imaging System, fluorescence quantification in homogenized tissues, and confocal microscopy is used to study biodistribution. VNPs are cleared via the reticuloendothelial system (RES); tumor homing is achieved passively via the enhanced permeability and retention (EPR) effect12. The VNP nanotechnology is a powerful plug-and-play technology to image and treat sites of disease in vivo. We are further developing VNPs to carry drug cargos and clinically-relevant imaging moieties, as well as tissue-specific ligands to target molecular receptors overexpressed in cancer and cardiovascular disease.

протокол

1. VNP (CPMV, BMV, PVX, и ВТМ) Распространение

  1. Установите камеру закрытый завод контролирует до 15 часов в день (100% света, 25 ° C, влажность 65%) и 9 ч ночи (0% света, 22 ° С, 60% влажности).
  2. Инокулировать растений в соответствии с графиком в таблице 1.
CPMV PVX, ВТМ, и BMV
День 0: Plant 3 вигны семян / горшок. День 0: Завод ~ 30 Н. benthamiana семян / горшок. Удобрять раз в неделю с 1 столовую ложку удобрения / 5 л воды.
День 14: Re-пот Н. benthamiana на 1 растение / банк.
День 10: Infect оставляет первичные листья с CPMV (5 мкг/50 мкл / лист) механической инокуляции с помощью светового пыль карборунда. День 28: Infect трех до FIve листья с PVX, ВТМ, или BMV (5 мкг/50 мкл / лист) механической инокуляции с помощью светового пыль карборунда.
День 20: Harvest листья и хранят в -80 ° C. День 42: Harvest листья и хранят в -80 ° C.

Таблица 1. Сроки растет, заражение, и сбор урожая листьев.

Примечание: только распространение CPMV показана в качестве примера.

2. VNP (CPMV, BMV, PVX, и ВТМ) очистки

Примечание: Все действия выполняются на льду или при температуре 4 ° C.

  1. Однородный 100 г замороженных листьев в стандартный блендер использованием 2-х томах холодного раствора (см. таблицу 2). Фильтр через 2-3 слоя марли.
  2. Для PVX, отрегулировать рН до 6,5 с помощью 1 M HCl. Добавить 0,2% (вес / объем) аскорбиновой кислоты и 0,2% (вес / объем) натрия sulfiТе.
  3. Центрифуга гомогената растительным сырьем при 5500 х г в течение 20 мин. Сбор супернатант.
  4. Для BMV, слой 25 мл супернатанта более 5 мл 10% (вес / объем) раствор сахарозы. Центрифуга при 9000 мкг в течение 3 ч и ресуспендируют гранул в 38,5% CsCl решение (вес / объем). Mix путем встряхивания в течение 5 часов, а затем продолжить с шага 2.12.
  5. Извлечение растительного материала путем добавления 0,7 объемов 1:1 (объем / объем) хлороформа :1-бутанола. Размешайте смесь в течение 30-60 мин.
  6. Центрифуга решение при 5500 х г в течение 20 мин. Соберите верхнюю водную фазу.
  7. Добавить NaCl до 0,2 М и 8% (вес / объем) ПЭГ (MW 8000). Для ВТМ, добавить 1% (V / V) Triton X-100. Движение по крайней мере, 1 час, то пусть сидят, по крайней мере, 1 час.
  8. Центрифуга решение при 15000 х г в течение 15 мин. Ресуспендируют гранул в 10 мл буфера. Для PVX, добавить 0,1% β-меркаптоэтанол и мочевины до 0,5 М.
  9. Центрифуга при 8000 мкг в течение 30 минут и собирают супернатант.
  10. Ультрацентрифуге супернатанта при 160000 х г в течение 3 часов. Ресуспендируют гранул в 5 мл буфера выводаvernight.
  11. Подготовить 10-40% сахарозы градиентом, используя равные объемы 10%, 20%, 30% и 40% сахарозы в буфере (тяжелый первый). Разрешить градиента, чтобы уравновесить ночь при комнатной температуре.
  12. Ультрацентрифуга суспендируют осадок на градиенте сахарозы при 100000 х г в течение 2 часов (24 ч для BMV).
  13. Сбор светлая полоса рассеяния и диализ против буфера.
  14. Охарактеризовать VNPs (см. ниже) и хранить при 4 ° C. Для длительного хранения, хранят при температуре -80 ° C.
CPMV и ВТМ 0,1 М калий-фосфатного буфера (рН 7,0)
38,5 мм KH 2 PO 4
61,5 мм K 2 HPO 4
PVX 0,5 М бората буфером (рН 7,8)
0,5 М борной кислоты
Отрегулируйте рН с NaOH
BMV SAMA буфером (рН 4,5)
250 мМ ацетата натрия
10 мМ MgCl 2
2 мМ β-меркаптоэтанол (добавить свежие)

Таблица 2. Буферы и их рецепты для каждого VNP.

Примечание: только распространение CPMV показана в качестве примера.

3. VNP (CPMV, BMV, PVX, и ВТМ) Характеристика

  1. Выполните УФ / видимой спектроскопии для определения концентрации VNPs.
    1. Измерить абсорбцию во 2 мкл образца с помощью NanoDrop спектрофотометр.
    2. Определить концентрацию частиц и красителей помощью Beer-Lambert закон (= εcl, где это поглощение, ε-коэффициент экстинкции, с-концентрация, и я это путь длиной). Длина пути составляет 0,1 см для NanoDrop.
      VNP конкретные коэффициенты экстинкции являются:
      CPMV: 8,1 см -1 мг -1 мл (при 260 нм)
      PVX: 2,97 см -1 мг -1 мл (при 260 нм)
      TMV: 3,0 см -1 мг -1 мл (при 260 нм)
      BMV: 5,15 см -1 мг -1 мл (при 260 нм)
  2. Анализ частиц по размерам и исключения быстрой жидкостной хроматографии белков (FPLC).
    1. Использование Superose 6 гель-колонки и Akta Explorer, нагрузка 50-100 мкг VNPs в 200 мкл 0,1 М калий-фосфатного буфера (рН 7,0).
    2. Установка детекторов до 260 нм (нуклеиновые кислоты), 280 нм (белок), а длина волны возбуждения любого красителей прилагается.
    3. Запуск при скорости потока 0,5 мл / мин в течение 72 мин.
    4. Профиль элюции и A260: A280 нм указывает, является ли подготовка VNP чисто и ли частицы целы и собраны.
      Следующие A260: 280 отношения указывают чистого препарата VNP:
      CPMV: 1,8 ± 0,1
      PVX: 1,2 ± 0,1
      TMV:1,1 ± 0,1
      BMV: 1,7 ± ​​0,1
  3. Выполните денатурации (сборные NuPAGE) Bis-Tris полиакриламидном 4-12% градиентного гель-электрофореза для анализа чистоты подготовке и сопряжения отдельных белков пальто.
    1. Добавьте 3 мл буфера для образцов 4x LDS до 10 мкг частиц в 9 мкл буферного раствора фосфата калия. Добавить еще 1 мкл образца 4x LDS буфера и 3 мкл β-меркаптоэтанола к BMV сократить большое количество дисульфидных связей.
    2. Инкубируйте в нагревательный блок в течение 5 мин при температуре 100 ° C.
    3. Загрузка образцов на гель SDS.
    4. Выполнить образцы при 200 В в течение 1 часа в 1x MOPS работает буфер.
    5. Документ гель под воздействием ультрафиолетового излучения для визуализации флуоресцентных белков пальто.
    6. Для не-флуоресцентный белок, пятно Кумасси синего (0,25% (вес / объем) Кумасси Brilliant Blue R-250, 30% (об / об) метанола, 10% (V / V) уксусной кислоты) в течение 1 часа.
    7. Destain с 30% метанола, 10% уксусной кислоты в течение ночи. ChanGE решение, если требуется.
    8. Документ гель при дневном свете.
  4. Анализ целостности частиц методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).
    1. Развести образцы 0.1-1 мг / мл в 20 мкл дистиллированной воды.
    2. Поместите 20 мкл капли образца на Parafilm.
    3. Крышка капель с сеткой ТЕА и пусть сидят в течение 2 мин. Вика излишки раствора на сетку с фильтровальной бумагой.
    4. Промойте сетку размещения на каплю воды DI, то влагу сухой.
    5. Пятно сетку, поставив на 20 мкл капли 2% (вес / объем) уранилацетата в течение 2 мин. Вика лишнее пятно с фильтровальной бумагой.
    6. Промойте сетку еще раз в воду.
    7. Соблюдайте сетку под просвечивающего электронного микроскопа.

4. Химическая Сопряжение VNPs с ПЭГ и флуорофоры, очистка и характеристика

  1. Для расчетов для реакций ниже, молярная масса VNPs являются:
    CPMV: 5,6х 10 6 г / моль
    PVX: 35 х 10 6 г / моль
    TMV: 41 х 10 6 г / моль
    BMV: 4,6 х 10 6 г / моль
  2. Сопряженные красителей и ПЭГ на поверхности лизинов из CPMV и ХВК, используя один шаг N-гидроксисукцинимид реакции сочетания: Добавить 2500 молярных эквивалентов (все молярной эксцессов относятся к молярным избытком в ВНП) от Alexa Fluor 647 сукцинимидил эфира и 4500 эквивалентами NHS- PEG (MW 5.000) растворяли в ДМСО в CPMV в 0,1 М фосфатного буфера калия. При работе с PVX, добавьте 10000 молярный избыток NHS-красителя и NHS-PEG. Отрегулируйте буфер и ДМСО объемы такие, что конечная концентрация CPMV и PVX составляет 2 мг / мл и ДМСО содержание составляет 10% от общего объема реакции. Выдержите в течение ночи реакционную смесь при комнатной температуре в защищенном от света месте. CPMV и PVX есть 300 и 1270 адресуемых лизина, соответственно. (Отсылаем читателя к следующей ссылки для дальнейшего чтения похимическая модификация CPMV и PVX: 13-15).
  3. Сопряженные красителей и PEG в тирозины ВТМ по диазония связи следует меди (I)-катализируемой азид-циклоприсоединения алкинов.
    1. Подготовка соли диазония (алкинов) путем смешивания 400 мкл 0,3 М р-толуолсульфокислоты, 25 мкл 3,0 М нитрита натрия и 75 мкл 0,68 млн. дистиллированной 3-ethynylaniline растворяют в ацетонитриле при 4 ° С в течение 1 часа.
    2. Добавить 3,3 мл боратного буфера, рН 8,8, содержащий 100 мМ NaCl в 1,25 мл ВТМ (20 мг / мл раствора).
    3. Реакция ВТМ с 450 мкл соли диазония (алкинов) раствор в ледяной бане в течение 3 часов, чтобы добавить алкином перевязки обращаться к ВТМ по диазония связи. Решение превратится в светло-коричневый цвет. TMV есть 2140 доступных тирозины для сопряжения.
    4. Очищают окончательного продукта с использованием сахарозы подушке, как описано в пункте 4.4.
    5. Прикрепить азид-функциональной Alexa Fluor 647 и ПЭГ-азид (MW 5.000) Усинг меди (I)-катализируемой азид-циклоприсоединения алкинов (CuAAC). Добавить 2 эквивалентов красителей и PEG-азид в белковую оболочку и инкубируют с 1 мМ CuSO 4, 2 мМ AMG, и 2 мМ аскорбата натрия при комнатной температуре в течение 15 мин. Отрегулируйте объем буфера так, чтобы конечная концентрация реакции ВТМ составляет 2 мг / мл. (Отсылаем читателя к следующей ссылки для дальнейшего чтения по химической модификации TMV: 16,17).
  4. Сопряженные красителей для лизина и цистеина PEG, чтобы из BMV цистеина мутант (cBMV):
    1. Добавить 2000 молярных эквивалентов Орегон Зеленый 488 сукцинимидил эфира растворяют в ДМСО в cBMV в 0,1 М TNKM буфера (50 мМ Трис-основания, 50 мМ NaCl, 10 мМ KCl, 5 мМ MgCl 2, рН 7,4). Отрегулируйте буфер и ДМСО объемы такие, что конечной концентрации BMV составляет 1 мг / мл и ДМСО содержание составляет 10% от общего объема реакции. Инкубируйте реакционной смеси в течение ночи при 4 ° C в защищенном от света.
    2. Purify частицы с помощью центробежнойfugal фильтры, как описано в пункте 4.4.
    3. Добавить 2000 молярного избытка PEG-малеимида (MW 2.000) с использованием тех же условиях реакции, как до, так и инкубировать реакционной смеси в течение 2 ч при 4 ° C. cBMV имеет 180 реактивных лизина и цистеина. (Отсылаем читателя к следующей ссылки для дальнейшего чтения по химической модификации BMV: 18).
  5. Очистка: Передать раствор через 40% (вес / объем) сахарозы подушке на 160000 мкг в течение 2,5 часов. Повторно растворить осадок в буфер. Кроме того, диализ против соответствующего буфера, используя 10 кДа отсечки фильтров спина.
  6. Характеристика: ПЭГилированный и флуоресцентно-меченных VNPs анализируются с помощью описанных выше методов: УФ / видимой спектроскопии, SDS гель-электрофореза, FPLC, и TEM (не показан, однако, относятся к рис. 6 и 7).

5. Нацеливание на опухоль и визуализации с использованием модели мыши ксенотрансплантата

  1. Культура НТ-29 толстой кишки человека раковых клеток в среде RPMI с добавлением 5% FBS, 1% пенициллина, стрептомицина и 1% L-глутамина при 37 ° С в 5% СО 2 с использованием 175 см 2 колбы культуре клеток.
  2. Вымойте клетки дважды стерильной PBS и сбора урожая путем инкубации с 5 мл трипсина-EDTA при 37 ° C в течение 5 мин. Инактивации трипсина с 5 мл среды RPMI. Сбор клеток путем центрифугирования при 500 мкг в течение 5 мин. при 4 ° С и ресуспендируют в свежей RPMI на 5x10 6 cells/50 мкл среды (определить общее количество клеток с использованием трипанового синего и гемоцитометр). Смешать с равным объемом матригель перед инъекцией (держать все решения и реагенты стерильные).
  3. Закупка шестинедельных NCR Nu / Nu мыши и сохранить их на люцерну диета на 2 недели. [Примечание:. Всех животных процедуры должны быть IACUC утвержденных] Вызвать ксенотрансплантатов опухоли путем подкожной инъекции 5x10 6 клеток/100 мкл / опухоли в бока (2 опухолей / мышь), используя 18 1/2 калибровочных стерильныхиглу. Следить за животным регулярно. Измерьте размер опухоли использованием суппортами и позволяют опухоли расти в среднем объеме 20 мм 3 (в течение 12 дней). Назначение мышей к двум различным группам случайным: PBS и ВНП (п = 3 животных / группы / момент времени). Использование 1 мл 28 Шприц инсулин датчика, управление внутривенно хвостовой вены для инъекций 100 мкл стерильной PBS или 10 мг / кг VNP формулировки.

Примечание: Культура ткани экспериментов и исследований с живыми животными не будет показано. Практическая демонстрация будет ограничено обработки тканей и сбора данных. Для ссылки на HT-29 модель ксенотрансплантатов опухоли, мы отсылаем читателя к работе 19.

Три методы используются для оценки опухоли самонаведения VNPs:

  1. Флуоресценция визуализации с использованием Maestro Imaging System: Жертва мышей в различные моменты времени (2, 24 и 72 часов) с использованием CO 2газа. Препарировать животных и акцизных все основные органы (мозг, сердце, легкие, селезенка, почки и печень), а также опухоли на флангах, разместить тканей на парафильмом и анализа с флуоресцентной инструмент визуализации с использованием желтого возбуждения и испускания фильтры (800 мс воздействия), чтобы обнаружить присутствие флуоресцентные сигналы в тканях (производное от A647 этикетке сопряженных с VNPs). Сохранить изображения и анализа интенсивности использования флуоресцентных ImageJ 1.44o программного обеспечения ( http://imagej.nih.gov/ij ). Сравните структуру поглощения VNPs в опухолях с другими крупными ткани со временем.
  2. После обработки изображений, разрезать каждую ткань пополам и одну половину вставлять в октябре соединение для крио-срезов и конфокальной анализа. Сбор другая половина в предварительно взвешенные крио-флаконов и сразу же заморозить их использованием жидкого N 2. Хранить при температуре от -80 ° C до готовности для дальнейшей обработки.
  3. Флуоресценция определения: ReШнур тканей веса. Оттепель замороженных тканей при комнатной температуре и поместите их в отдельную 50 мл пробирки Сокол, содержащий 1 мл PBS. Использование ручной гомогенизатор тканей, гомогенизации ткани в течение 2-3 мин в PBS затем передать гомогената в микроцентрифуге труб. Центрифуга гомогенатах в течение 10 мин при 13000 мкг для удаления не гомогенизированные ткани.
  4. Внесите 100 мкл супернатанта из тканей из каждой группы (PBS и VNP составы / моменты времени) в 384-луночные черные УФ пластины. Оценка интенсивности флуоресценции (Ex / Em длинами волн 600/665) с помощью планшетов. Нормализация полученных флуоресцентных значения по ткани весом.
  5. Иммуногистохимия: Подготовка крио-микротома разделах (10 мкм) и хранить при температуре -20 ° C. Пятно срезов тканей для клеточных ядер (DAPI) и эндотелиальные клетки маркером (FITC-меченных анти-CD31 антитела мыши). Провести конфокальной микроскопии анализа для сопоставления сосудистой и внутри опухолевой локализации флуоресцентно-меченных VNPс.

Примечание: Эта процедура не будет продемонстрировано, представитель данные приведены на рисунке 8. Для ссылки на иммуногистохимии и описаны методы окрашивания, мы отсылаем читателя к работе 19.

Результаты

figure-results-63
Figure 1. Plant virus-infected plants. Vigna unguiculata plants infected with CPMV (A). Nicotiana benthamiana plants infected with PVX (B), TMV (C), and BMV (D). The pictures were taken about 10 days post infection by mechanical inoculation.

Обсуждение

Этот протокол обеспечивает подход к химической модификации VNPs и их приложения в естественных изображений опухоли. Животное флуоресценции, флуоресценции количественного и иммуногистохимических методов, представленные здесь, полезны для изучения и оценки биораспределения опухо...

Раскрытие информации

Нет конфликта интересов объявлены.

Благодарности

Эта работа была поддержана NIH / NIBIB грантов R00 EB009105 (для NFS) и P30 EB011317 (для NFS), NIH / NIBIB обучение грант T32 EB007509 (для AMW), Case Western Reserve University Междисциплинарный Alliance Investment Грант (для NFS), и дело Всесторонний Онкологический центр грант P30 CA043703 (для NFS). Мы благодарим Steinmetz Лаборатории бакалавриата студент исследователей для их практической поддержки: Надя Аят, Кевин Чен, Sourav (Sid) Dey, Элис Янг, Сэм Александр, Craig D'Cruz, Стивен Херн, Лорен Рэндольф, Брайан Таким образом, и Павел Chariou .

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Material NameCompanyCatalogue numberComments (optional)
   VNP production
Indoor plant chamberPercival ScientificE-41L2 
V. unguiculata seeds (California black-eye no. 5)Burpee51771A 
N. benthamiana seeds  N. benthamiana seeds were a gift from Salk Institute. Seeds are produced through plant propagation.
CarborundumFisherC192-500 
Pro-mix BX potting soilPremier Horticulture713400 
Jack's Professional 20-10-20 Peat-Lite FertilizerJR Peters77860 
   Equipment
50.2 Ti rotorBeckman337901 
SW 32 Ti rotorBeckman369694 
Optima L-90K ultracentrifugeBeckman365672 
SLA-3000 rotorThermo Scientific07149 
SS-34 rotorThermo Scientific28020 
Sorvall RC-6 Plus centrifugeThermo Scientific46910 
Polypropylene bottleBeckman355607For SLA-3000 rotor
Polycarbonate bottleBeckman357002For SS-34 rotor
Ultra-Clear tubeBeckman344058For sucrose gradient and SW 32 Ti rotor
Polycarbonate bottleBeckman355618For pelleting and 50.2 Ti rotor
NanoDrop spectrophotometerThermo ScientificNanoDrop2000c 
PowerEase 500 pre-cast gel systemInvitrogenEI8675EU 
Superose 6 10/300 GL (24 ml) size-exclusion columnGE Healthcare17-5172-01 
ÄKTA Explorer 100 ChromatographGE Healthcare28-4062-66 
Allegra X-12RBeckman392302Benchtop centrifuge
CryostatLeicaCM1850 
Maestro 2Caliper Life Sciences In vivo imaging system
Tissue-TearorBiospec Products985370-395 
Microplate readerTecanInfinite-200 
Transmission electron microscopeZEISSLibra 200FE 
FluoView laser scanning confocal microscopeOlympusFV1000 
   Chemicals and Reagents
3-ethynylanilineSigma Aldrich498289-5G 
384 well black plateBD Biosciences353285 
4-12% Bis-Tris NuPAGE SDS gelInvitrogenNP0321BOX 
4X LDS sample bufferInvitrogenNP0008 
Acetic AcidFisherA385-500 
AcetonitrileSigma Aldrich271004-1L 
Alexa Fluor 647 azideInvitrogenA10277 
Alexa Fluor 647 carboxylic acid, succinimidyl esterInvitrogenA20006 
Amicon Ultra-0.5 ml Centrifugal FiltersMilliporeUFC50109610 kDa cut-off
Aminoguanidine hydrochlorideAcros Organics36891-0250 
Boric acidFisherA74-500 
Coomassie Brilliant Blue R-250FisherBP101-25 
CsClAcros Organics42285-1000 
DAPIMP Biomedicals157574 
Dimethyl sulfoxideFisherBP231-100 
Filter paperFisher09-801KP5 grade
FITC anti-mouse CD31BioLegend102406 
Goat serumInvitrogen16210-064 
KClFisherBP366-500 
L-ascorbic acid sodium saltAcros Organics35268-0050 
MethanolFisherA412P-4 
MgCl2FisherBP214-500 
Microscope slidesFisher12-544-3 
Microscope cover glassVWR48366-277 
MOPS bufferInvitrogenNP0001 
mPEG-malNanocsPG1-ML-2kMW 2000
mPEG-N3NanocsPG1-AZ-5kMW 5000
mPEG-NHSNanocsPG1-SC-5kMW 5000
NaClFisherBP358-212 
Oregon Green 488 succinimidyl ester *6-isomer*InvitrogenO-6149 
p-toluenesulfonic acid monohydrateAcros Organics13902-0050 
PermountFisherSP15-100 
Potassium phosphate dibasicFisherBP363-1 
Potassium phosphate monobasicFisherBP362-1 
Sodium acetateFisherBP333-500 
Sodium nitriteAcros Organics42435-0050 
Sodium sulfiteAmresco0628-500G 
SucroseFisherS6-500 
TEM gridTed PellaFCF-400Cu 
Tris baseFisherBP152-500 
Triton X-100EMD ChemicalsTX1568-1 
β-mercaptoethanolFisherO3446I-100 
   Tissue Culture
Fetal bovine serumInvitrogen12483-020 
HemocytometerFisher0267110 
HT-29 cellsATCCHTB-38 
L-glutamineInvitrogen25030-080 
PBSCellgro21-040-CV 
Penicillin-streptomycinInvitrogen10378-016 
RPMI-1640Invitrogen31800-089 
Tissue culture flasksCorning431080175 cm2
Trypan BlueThermo ScientificSV30084.01 
Trypsin, 0.05% (1X) with EDTA 4Na, liquidInvitrogen25300-054 
   Animal Studies
18% Protein Rodent DietHarlan TekladTeklad Global 2018SAlfalfa free diet
Insulin syringeBD Biosciences32941028 gauge
IsofluraneBaxterAHN3637 
Matrigel Matrix basement membraneBD Biosciences356234 
NCR nu/nu mice  CWRU School
of Medicine Athymic Animal and Xenograft Core Facility
Sterile syringeBD Biosciences30519618 1/2 gauge
Tissue-Tek CRYO-OCT CompoundAndwin Scientific4583 

Ссылки

  1. Carrillo-Tripp, M., Shepherd, C. M., Borelli, I. A., Venkataraman, S., Lander, G., Natarajan, P., Johnson, J. E., Brooks, C. L., Reddy, V. S. VIPERdb2: an enhanced and web API enabled relational database for structural virology. Nucl. Acids Res. 37, 436-442 (2009).
  2. Pokorski, J. K., Steinmetz, N. F. The art of engineering viral nanoparticles. Mol. Pharm. 8, 29-43 (2011).
  3. Steinmetz, N. F., Lin, T., Lomonossoff, G. P., Johnson, J. E. Structure-based engineering of an icosahedral virus for nanomedicine and nanotechnology. Curr. Top Microbiol. Immunol. 327, 23-58 (2009).
  4. Jung, B., Rao, A. L., Anvari, B. Optical Nano-Constructs Composed of Genome-Depleted Brome Mosaic Virus Doped with a Near Infrared Chromophore for Potential Biomedical Applications. ACS Nano. , (2011).
  5. Leong, H. S., Steinmetz, N. F., Ablack, A., Destito, G., Zijlstra, A., Stuhlmann, H., Manchester, M., Lewis, J. D. Intravital imaging of embryonic and tumor neovasculature using viral nanoparticles. Nat. Protoc. 5, 1406-1417 (2010).
  6. Leopold, P. L., Ferris, B., Grinberg, I., Worgall, S., Hackett, N. R., Crystal, R. G. Fluorescent virions: dynamic tracking of the pathway of adenoviral gene transfer vectors in living cells. Hum. Gene Ther. 9, 367-378 (1998).
  7. Lewis, J. D., Destito, G., Zijlstra, A., Gonzalez, M. J., Quigley, J. P., Manchester, M., Stuhlmann, H. Viral nanoparticles as tools for intravital vascular imaging. Nat. Med. 12, 354-360 (2006).
  8. Steinmetz, N. F., Ablack, A. L., Hickey, J. L., Ablack, J., Manocha, B., Mymryk, J. S., Luyt, L. G., Lewis, J. D. Intravital imaging of human prostate cancer using viral nanoparticles targeted to gastrin-releasing Peptide receptors. Small. 7, 1664-1672 (2011).
  9. Wu, C., Barnhill, H., Liang, X., Wang, Q., Jiang, H. A new probe using hybrid virus-dye nanoparticles for near-infrared fluorescence tomography. Optics Communications. 255, 366-374 (2005).
  10. Steinmetz, N. F., Cho, C. F., Ablack, A., Lewis, J. D., Manchester, M. Cowpea mosaic virus nanoparticles target surface vimentin on cancer cells. Nanomedicine (Lond). 6, 351-364 (2011).
  11. Maeda, H., Wu, J., Sawa, T., Matsumura, Y., Hori, K. Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review. Journal of Controlled Release. 65, 271-284 (2000).
  12. Chatterji, A., Ochoa, W., Paine, M., Ratna, B. R., Johnson, J. E., Lin, T. New addresses on an addressable virus nanoblock: uniquely reactive Lys residues on cowpea mosaic virus. Chem. Biol. 11, 855-863 (2004).
  13. Steinmetz, N. F., Mertens, M. E., Taurog, R. E., Johnson, J. E., Commandeur, U., Fischer, R., Manchester, M. Potato virus X as a novel platform for potential biomedical applications. Nano Lett. 10, 305-312 (2010).
  14. Wang, Q., Lin, T., Tang, L., Johnson, J. E., Finn, M. G. Icosahedral virus particles as addressable nanoscale building blocks. Angew. Chem. Int. Ed. 41, 459-462 (2002).
  15. Bruckman, M. A., Kaur, G., Lee, L. A., Xie, F., Sepulveda, J., Breitenkamp, R., Zhang, X., Joralemon, M., Russell, T. P., Emrick, T., Wang, Q. Surface modification of tobacco mosaic virus with "click" chemistry. Chembiochem. 9, 519-523 (2008).
  16. Schlick, T. L., Ding, Z., Kovacs, E. W., Francis, M. B. Dual-surface modification of the tobacco mosaic virus. J. Am. Chem. Soc. 127, 3718-3723 (2005).
  17. Yildiz, I., Tsvetkova, I., Wen, A. M., Shukla, S., Masarapu, M. H., Dragnea, B., Steinmetz, N. F. Engineering of Brome mosaic virus for biomedical applications. RSC Advances. , (2012).
  18. Brunel, F. M., Lewis, J. D., Destito, G., Steinmetz, N. F., Manchester, M., Stuhlmann, H., Dawson, P. E. Hydrazone ligation strategy to assemble multifunctional viral nanoparticles for cell imaging and tumor targeting. Nano Lett. 10, 1093-1097 (2010).
  19. Shukla, S., Ablack, A., Wen, A., Lee, K., Lewis, J., Steinmetz, N. F. Increased tumor homing and tissue penetration of the filamentous plant viral nanoparticle Potato virus X. Molecular Pharmaceutics. , (2012).
  20. Chatterji, A., Ochoa, W., Shamieh, L., Salakian, S. P., Wong, S. M., Clinton, G., Ghosh, P., Lin, T., Johnson, J. E. Chemical conjugation of heterologous proteins on the surface of Cowpea mosaic virus. Bioconjug. Chem. 15, 807-813 (2004).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

69Bioconjugate

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены