Name: combinatorial synthesis of and high-throughput protein release from polymer film and nanoparticle libraries
Uploaded: 2012-09-06T12:00:00
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著者らは、財政支援のためのONR-MURI賞（NN00014-06-1-1176）と米陸軍医学研究および資材コマンド（グラントNo W81XWH-10-1-0806）を認める。この材料はグラントNo EEC 0552584と0851519の下で国立科学財団によってサポートされた仕事に基づいています。

1。コンビナトリアルライブラリー合成ポリマーは、（高分子化学に変化させる） -ロボットのセットアップについては図1を参照してください。 <ol><li> （濃度= 25 mg / ml）を、適当な溶媒中で、各モノマーを溶解し、10ccのガスタイトシリンジにそれぞれロードします。 </li><li>各注射器の最後に溶媒耐性ルアーロックキャピラリーチューブを取り付けます。 </li><li>シ?...

<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>

必要な合成条件と合成されるポリマーのガラス転移温度（Tg s）の知識は、ライブラリの製作のために不可欠です。 T gはsが室温以下である場合には、ナノ粒子の製造工程は、ポリマーの Tg以下に制御された温度環境で実施する必要があるかもしれません。さらに、注意が高温や溶剤に接触するすべての機器がそれらの条件を処理するために適合しなければならないこ?...

<table border="1"><tbody><tr><td> 名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td></tr><tr><td>電動XYZステージ：3倍、T-LSM050A、軸当たり50ミリメートル旅行</td><td> Zaberテクノロジーズ</td><td> T-XYZ-LSM050A-KT04 </td></tr><tr><td> NE-1000シングルシリンジポンプ</td><td>新時代のヒートポンプシステム</td><td> NE-1000 </td></tr><tr><td>パイレックス* Vista *のリムレス再利用可能なガラス培養管</td><td>コー​​ニング</td><td> 07-250-125 </td></tr><tr><td>ガラスキュベット</td><td>科学的な戦略</td><td> G102 </td></tr><tr><td> LabVIEWの</td><td>ナショナルインスツルメンツ</td><td> 776671から35 </td></tr><tr><td> SGEのガスタイトシリンジ、ルアーLocの</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 509507 </td></tr><tr><td> U96ディープウェルプレート1.3ミリリットルと2.0ミリリットル</td><td>サーモサイエンティフィック：ヌンク</td><td> 278743 </td></tr><tr><td>まあキャップマット</td><td>サーモサイエンティフィック：ヌンク</td><td> 276000 </td></tr><tr><td>台風9400 </td><td> GEヘルスケア</td><td> 63-0055-79 </td></tr><tr><td>ワットマングレード50円90ミリメートル</td><td>ワットマン</td><td> 1450-090 </td></tr></tbody></table>

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

無水物は、優れた生体適合性および薬物送達機能を備えた生体材料の一種である。彼らは従来のワンサンプルを1つずつ合成技術で広く研究されてきたが、より最近のハイスループットアプローチがポリアンヒドリド1の大きなライブラリーの合成および試験を可能に開発されました。これにより、より効率的な最適化と薬剤およびワクチン送達用途のためのこれらの生体材料の設計プロセスを容易にするでしょう。この作品の方法は、生分解性ポリ無水物膜およびナノ粒子のライブラリーのコンビナトリアル合成し、これらのライブラリーからのタンパク質放出のハイスループット検出について説明します。このロボット操作方法（ 図1）では、リニアアクチュエータ、シリンジポンプは、ユーザーエラーを排除し、ハンズフリーで自動化されたプロトコルを使用可能には、LabVIEW、によって制御されます。さらに、この方法は、赤、ミクロスケールのポリマーライブラリーの迅速な製造を可能に多変量ポリマー系の創出をもたらしながら、バッチサイズをucing。ポリマー合成にこのコンビナトリアルアプローチは、それが従来の1ポリマーを合成するのにかかる時間に相当する量で、15の異なるポリマーまで​​の合成を促進します。また、コンビナトリアル高分子ライブラリ（ナノ粒子）の非溶媒にまたは真空乾燥（フィルム用）による溶媒や降水量のフィルムやポリマーライブラリが解散した場合においてナノ粒子を含む空白またはタンパク質にロードされた幾何学的形状に加工することができます。以前に1記載の高分子ライブラリに蛍光標識タンパク質をロードする際、タンパク質の放出動態を蛍光ベースの検出方法（ 図2および図3）を用いた高スループットで評価することができる。この組み合わせのプラットフォームは、従来の方法で検証されています2、ポリ無水物膜およびナノ粒子のライブラリはと特徴づけられている<sup&gt; 1のH-NMRとFTIR。 インビトロ細胞毒性、サイトカイン産生、表面マーカーの発現、接着、増殖、分化に ;、ライブラリはタンパク質放出動態、安定性および抗原性のためにスクリーニングされており、 生体内で生体内分布と粘膜付着1〜11インチここに開発されたコンビナトリアル手法は、順番に、生体材料の性能を最適化するために、in vitroおよび in vivo でスクリーニングすることができるタンパク質にロードされたナノ粒子及びフィルム·ライブラリーのハイスループットポリマー合成および製造を可能にします。

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

この方法では、生分解性ポリ無水物膜およびナノ粒子のライブラリのコンビナトリアル合成し、これらのライブラリーからのタンパク質放出のハイスループット検出について説明します。

組合せの合成と高分子膜とナノ粒子のライブラリからのハイスループットタンパクリリース

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

合成、組立、および単分子膜のキャラクタリゼーションは、タンパク質単分子層の電気化学のための金ナノ粒子膜を保護

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

キトサンベース、レーザー活性薄膜外科用接着剤、 &#39;SurgiLux&#39;：準備とデモ

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

バイオマテリアルのハイスループット検出用高分子マイクロアレイ

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

マイクロ流体プラットフォームを使用した高スループットのタンパク質発現ジェネレータ

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

無水物ナノ粒子のハイスループット糖鎖の合成と機能化

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

ハイスループットマイクロカプセル化シングルセルと複数セル

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

ナノ粒子トラッキング分析とハイスループットフローサイトメトリーによる高分子遺伝子デリバリーナノ粒子の評価

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

パルスレーザー励起時の金ナノ粒子の統合フォト応答性リポソームとそのマイクロバブルキャビテーションの測定の合成

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

のフィルム押出<em&gt;ハマナabyssinica</em&gt; /小麦グルテンブレンド

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

磁気および感熱性ポリ（<em&gt; N</em&gt; - イソプロピルアクリルアミド）ベースのミクロゲル

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