Name: combinatorial synthesis of and high-throughput protein release from polymer film and nanoparticle libraries
Uploaded: 2012-09-06T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries at JoVE.com

החוקרים מכירים בפרס ONR-Muri (NN00014-06-1-1176) והצבא האמריקאי למחקר הרפואי וציוד הפיקוד (גרנט מס W81XWH-10-1-0806) לתמיכה כספית. חומר זה מבוסס על העבודה הנתמכת על ידי הקרן הלאומי למדע תחת גרנט המספר 0552584 EEC ו0851519.

1. סינתזה קומבינטורית פולימר הספרייה (משתנה בכימיה של פולימרים) - ראה איור 1 להגדרת רובוטית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממס מונומר אחד ב( הריכוז = 25 מ&quot;ג / מ&quot;ל) הממס המתאים ולטעון בכל לתוך מזרק גז הדוק 10cc. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר א?...

<ol>
	<li>Petersen, L. K., Sackett, C. K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel,+high-throughput+method+to+study+in+vitro+protein+release+from+polymer+nanospheres.">A novel, high-throughput method to study in vitro protein release from polymer nanospheres.</a> J. Comb. Chem. 12, 51-56 (2010).</li><li>Petersen, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+innate+immune+responses+in+a+pathogen-mimicking+manner+by+amphiphilic+polyanhydride+nanoparticle+adjuvants.">Activation of innate immune responses in a pathogen-mimicking manner by amphiphilic polyanhydride nanoparticle adjuvants.</a> Biomaterials. 32, 6815-6822 (2011).</li><li>Vogel, B. M., Cabral, J. T., Eidelman, N., Narasimhan, B., Mallapragada, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+synthesis+and+high-throughput+dissolution+testing+of+biodegradable+polyanhydride+copolymers.">Parallel synthesis and high-throughput dissolution testing of biodegradable polyanhydride copolymers.</a> J. Comb. Chem. 7, 921-928 (2005).</li><li>Petersen, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+evaluation+of+in+vivo+biodistribution+of+polyanhydride+nanoparticles.">High-throughput evaluation of in vivo biodistribution of polyanhydride nanoparticles.</a> Adv. Healthcare Mater. , (2012).</li><li>Petersen, L. K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinatorial+design+of+biomaterials+for+drug+delivery:+opportunities+and+challenges.">Combinatorial design of biomaterials for drug delivery: opportunities and challenges.</a> Expert Opin. Drug Deliv. 5, 837-846 (2008).</li><li>Petersen, L. K., Oh, J., Sakaguchi, D. S., Mallapragada, S. K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphiphilic+polyanhydride+films+promote+neural+stem+cell+adhesion+and+differentiation.">Amphiphilic polyanhydride films promote neural stem cell adhesion and differentiation.</a> Tissue Eng. 17, 2533-2541 (2011).</li><li>Petersen, L. K., Sackett, C. K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+analysis+of+protein+stability+in+polyanhydride+nanoparticles.">High-throughput analysis of protein stability in polyanhydride nanoparticles.</a> Acta Biomater. 6, 3873-3881 (2010).</li><li>Petersen, L. K., Xue, L., Wannemuehler, M. J., Rajan, K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+simultaneous+effect+of+polymer+chemistry+and+device+geometry+on+the+in+vitro+activation+of+murine+dendritic+cells.">The simultaneous effect of polymer chemistry and device geometry on the in vitro activation of murine dendritic cells.</a> Biomaterials. 30, 5131-5142 (2009).</li><li>Thorstenson, J. B., Petersen, L. K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinatorial/high-throughput+methods+for+the+determination+of+polyanhydride+phase+behavior.">Combinatorial/high-throughput methods for the determination of polyanhydride phase behavior.</a> J. Comb. Chem. 11, 820-828 (2009).</li><li>Xue, L., Petersen, L., Broderick, S., Narasimhan, B., Rajan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+factors+controlling+protein+release+from+combinatorial+biomaterial+libraries+via+hybrid+data+mining+methods.">Identifying factors controlling protein release from combinatorial biomaterial libraries via hybrid data mining methods.</a> ACS Comb. Sci. 13, 50-58 (2011).</li><li>Adler, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+cell-based+screening+of+biodegradable+polyanhydride+libraries.">High-throughput cell-based screening of biodegradable polyanhydride libraries.</a> Comb. Chem. High Through. Screen. 12, 634-645 (2009).</li><li>Determan, A. S., Trewyn, B. G., Lin, V. S., Nilsen-Hamilton, M., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation,+stabilization,+and+release+of+BSA-FITC+from+polyanhydride+microspheres.">Encapsulation, stabilization, and release of BSA-FITC from polyanhydride microspheres.</a> J. Control. Release. 100, 97-109 (2004).</li><li>Determan, A. S., Wilson, J. H., Kipper, M. J., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+stability+in+the+presence+of+polymer+degradation+products:+consequences+for+controlled+release+formulations.">Protein stability in the presence of polymer degradation products: consequences for controlled release formulations.</a> Biomaterials. 27, 3312-3320 (2006).</li><li>Torres, M. P., Determan, A. S., Anderson, G. L., Mallapragada, S. K., Narasimhan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphiphilic+polyanhydrides+for+protein+stabilization+and+release.">Amphiphilic polyanhydrides for protein stabilization and release.</a> Biomaterials. 28, 108-116 (2007).</li><li>Torres, M. P., Vogel, B. M., Narasimhan, B., Mallapragada, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characterization+of+novel+polyanhydrides+with+tailored+erosion+mechanisms.">Synthesis and characterization of novel polyanhydrides with tailored erosion mechanisms.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 76, 102-110 (2006).</li><li>Carrillo-Conde, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation+into+amphiphilic+polyanhydride+microparticles+stabilizes+Yersinia+pestis+antigens.">Encapsulation into amphiphilic polyanhydride microparticles stabilizes Yersinia pestis antigens.</a> Acta Biomater. 6, 3110-3119 (2010).</li></ol>

ידע של תנאי הסינתזה הדרושות ואת טמפרטורות מעבר הזכוכית (T g ים) של הפולימרים המסונתזים חיוני לייצור ספרייה. אם T g שלהם מתחת לטמפרטורת חדר, צעד ייצור nanoparticle ייתכן שיצטרך להתבצע בסביבה מבוקרת טמפרטורה מתחת T g של הפולימרים. בנוסף, זהירות יש לנקוט על מנת ל?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td></tr><tr><td> שלב ממונע XYZ: 3x T-LSM050A, נסיעות 50 מ&quot;מ בציר </td><td> טכנולוגיות Zaber </td><td> T-XYZ-LSM050A-KT04 </td></tr><tr><td> משאבת מזרק יחידה NE-1000 </td><td> מערכות משאבת עידן חדשות </td><td> NE-1000 </td></tr><tr><td> פיירקס * Vista * צינורות תרבות מוקדיות שימוש חוזרים זכוכית </td><td> קורנינג </td><td> 07-250-125 </td></tr><tr><td> cuvettes זכוכית </td><td> אסטרטגיות מדעיות </td><td> G102 </td></tr><tr><td> LabVIEW </td><td> מכשירים הלאומיים </td><td> 776671-35 </td></tr><tr><td> מזרקי SGE גז הדוקים, luer Loc </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> 509507 </td></tr><tr><td> U96 DeepWell צלחות 1.3 מ&quot;ל ו2.0 מ&quot;ל </td><td> Thermo Scientific: Nunc </td><td> 278743 </td></tr><tr><td> גם מחצלות כובע </td><td> Thermo Scientific: Nunc </td><td> 276000 </td></tr><tr><td> טיפון 9400 </td><td> GE Healthcare </td><td> 63-0055-79 </td></tr><tr><td> Whatman כיתת 50 מעגלים 90 מ&quot;מ </td><td> Whatman </td><td> 1450-090 </td></tr></tbody></table>

combinatorial synthesis of and high-throughput protein release from polymer film and nanoparticle libraries

Polyanhydrides הוא קבוצה של חומרים ביולוגיים עם biocompatibility מצוין ויכולות אספקת סמים. בזמן שהם נחקרו רבים עם קונבנציונלי אחד מדגם ב-A-זמן טכניקות סינתזה, גישה אחרונה יותר תפוקה גבוהה פותחה מאפשרת סינתזה והבדיקה של ספריות גדולות של 1 polyanhydrides. זה יאפשר ביצוע אופטימיזציה יעילה יותר ותהליך עיצוב של biomaterials אלה עבור יישומי משלוח סמים וחיסון. שיטת עבודה זו מתארת ​​את הסינתזה קומבינטורית של סרט polyanhydride מתכלה וספריות nanoparticle וזיהוי התפוקה גבוהה של שחרור חלבון מהספריות הללו. בשיטת רובוט מופעל זה (איור 1), ומפעיל ליניארי ומשאבות מזרק נשלטים על ידי LabVIEW, המאפשר פרוטוקול אוטומטי ללא ידות, ביטול שגיאות משתמש. יתר על כן, שיטה זו מאפשרת ייצור המהיר של ספריות פולימר מייקרו בקנה מידה, אדוםucing הגודל יצווה תוך כתוצאה מהיצירה של מערכות פולימרי multivariant. גישה זו לסינתזה קומבינטורית פולימר מאפשרת סינתזה של עד 15 פולימרים שונים בסכום שווה ערך של זמן זה ייקח לסנתז פולימר 1 כמקובל. בנוסף, ספריית פולימר קומבינטורית יכולה להיות מפוברקת בגיאומטריות ריקות או חלבון טעונים כוללים סרטים או חלקיקים עם פיזורה של ספריית הפולימר בממס ומשקעים אל הלא ממס (עבור חלקיקים) או על ידי ייבוש ואקום (לסרטים). בעקבות טעינת חלבון fluorochrome מצומדות לספריות הפולימר, קינטיקה שחרור החלבון ניתן להעריך בתפוקה גבוהה באמצעות שיטת זיהוי מבוססת פלואורסצנטי (איורים 2 ו 3) כפי שתואר לעיל 1. פלטפורמת קומבינטורית זו אומתה בשיטות קונבנציונליות 2 וסרט polyanhydride וספריות nanoparticle התאפיינו עם <sup&gt; 1 H NMR ו FTIR. הספריות נבדקו עבור קינטיקה חלבון שחרור, יציבות וantigenicity; ברעילות סלולרית מבחנה, ציטוקינים ייצור, משטח סמן ביטוי, הדבקה, הפצה ובידול, ובbiodistribution וmucoadhesion 1-11 vivo. השיטה פותחה קומבינטורית להלן מאפשרת סינתזת תפוקה גבוהה פולימר וייצור של חלבון nanoparticle הטעון וספריות סרטים, שיכול, בתורו, להיות מוקרן במבחנת in vivo לאופטימיזציה של ביצועים ביולוגיים.

Watch this Scientific Journal Video about Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries at JoVE.com

Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries

שיטה זו מתארת ​​את הסינתזה קומבינטורית של סרט polyanhydride מתכלה וספריות nanoparticle וזיהוי התפוקה גבוהה של שחרור חלבון מהספריות הללו.

סינתזה קומבינטורית של שחרור חלבון ותפוקה גבוהה מסרט הפולימר וספריות Nanoparticle

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

סינתזה, הרכבה, אפיון monolayer מוגן סרטים Nanoparticle זהב עבור אלקטרוכימיה monolayer חלבון

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, 'SurgiLux': Preparation and Demonstration

Chitosan מבוסס, דבק הליזר הופעל סרט דק כירורגים, &#39;SurgiLux&#39;: הכנה והפגנה

Sutures are a 4,000 year old technology that remain the 'gold-standard' for wound closure by virtue of their repair strength (~100 KPa). However, sutures ...

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Microarrays פולימר לגילוי תפוקה גבוהה של Biomaterials

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform

גנרטור ביטוי חלבון תפוקה גבוהה באמצעות פלטפורמת Microfluidic

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and ...

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

תפוקה גבוהה סינתזה של פחמימות functionalization של חלקיקים Polyanhydride

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

High Throughput Single-cell and Multiple-cell Micro-encapsulation

קצב העברת נתונים גבוה תא יחיד ו מרובה תאים מיקרו אנקפסולציה

Microfluidic encapsulation methods have been previously utilized to capture cells in picoliter-scale aqueous, monodisperse drops, providing confinement ...

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

הערכת משלוח גן פולימרית חלקיקים על ידי Nanoparticle מעקב ניתוח וזרימת cytometry תפוקה גבוהה

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

Synthesis of Gold Nanoparticle Integrated Photo-responsive Liposomes and Measurement of Their Microbubble Cavitation upon Pulse Laser Excitation

סינתזה של משולב זהב Nanoparticle תמונה המגיבים ליפוזומים ומדידה של microbubble Cavitation שלהם על עירור לייזר דופק

Photo-responsive nanoparticles (NPs) have received considerable attention because of their potential in providing spatial, temporal, and dosage control ...

Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends

Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends

סרטים שחול של<em&gt; Crambe abyssinica</em&gt; / חיטה גלוטן תערובות

Crambe abyssinica is a plant with potential for use in industrial (non-food) plant oil production. The side stream from this oil production is a ...

Magnetic and Thermal-sensitive Poly(N-isopropylacrylamide)-based Microgels for Magnetically Triggered Controlled Release

Magnetic and Thermal-sensitive PolyN-isopropylacrylamide-based Microgels for Magnetically Triggered Controlled Release

מגנטי תרמי רגיש פולי (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) מבוססי microgels עבור מגנטית מופעל מבוקר שחרור

Magnetically and thermally sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)/Fe3O4-NH2 microgels with the encapsulated anti-cancer drug curcumin (Cur) were ...