Name: high-throughput synthesis of carbohydrates and functionalization of polyanhydride nanoparticles
Uploaded: 2012-07-06T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות צבא ארה&quot;ב למחקר רפואי ואמצעי פיקוד (גרנט # W81XWH-10-1-0806) ואת מכון הבריאות הלאומי (מענק # U19 AI091031-01 וגרנט # 1R01GM090280) עבור תמיכה כספית. BN מודה Professorship Balloun ב כימיים והנדסה ביולוגית ו NLBP מודה Professorship וילקינסון להנדסה הבינתחומי. אנו מודים ג&#39;וליה ולה על עזרתה בביצוע ניסויים functionalization nanoparticle.

1. תפוקה גבוהה פחמימות סינתזה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני סינתזה אוטומטית של dimannoside, התורם סוכר מוגן כראוי, בדרך כלל trichloroacetimidate, ו acceptor, בעיקר אלכוהול fluorous alkenyl, מסונתזים על העליונה הספסל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתוכנית כתוב לסינתזה אוטומ...

<ol>
	<li>Zepp, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+vacine+design-lessons+from+nature.">Principles of vacine design-lessons from nature.</a> Vaccine. 28, C14-C24 (2010).</li><li>Ulery, B. D., Phanse, Y., Sinha, A., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B., Bellaire, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+chemistry+influences+monocytic+uptake+of+polyanhydride+nanospheres.">Polymer chemistry influences monocytic uptake of polyanhydride nanospheres.</a> Pharm. Res. 26, 683-690 (2009).</li><li>Torres, M. P., Wilson-Welder, J. H., Lopac, S. K., Phanse, Y., Carrillo-Conde, B., Ramer-Tait, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyanhydride+microparticles+enhance+dendritic+cell+antigen+presentation+and+activation.">Polyanhydride microparticles enhance dendritic cell antigen presentation and activation.</a> Acta Biomater. 7, 2857-2864 (2011).</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>Petersen, L. K., Ramer-Tait, A. E., Broderick, S. R., Kong, C. S., Ulery, B. D., 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=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>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>Lopac, S. K., Torres, M. P., Wilson-Welder, J. H., 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=Effect+of+polymer+chemistry+and+fabrication+method+on+protein+release+and+stability+from+polyanhydride+microspheres.">Effect of polymer chemistry and fabrication method on protein release and stability from polyanhydride microspheres.</a> J. Biomed. Mater. Res. B. 91, 938-947 (2009).</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>Determan, A. S., Lin, V. S. Y., 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. Controlled Release. 100, 97-109 (2004).</li><li>Chavez-Santoscoy, A., Roychoudhury, R., Ramer-Tait, A. E., Pohl, N. L. B., 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=Tailoring+the+immune+response+of+alveolar+macrophages+by+targeting+different+C-type+lectin+receptors+using+"pathogen-like"+amphiphilic+polyanhydride+nanoparticles.">Tailoring the immune response of alveolar macrophages by targeting different C-type lectin receptors using "pathogen-like" amphiphilic polyanhydride nanoparticles.</a> Biomaterials. , (2011).</li><li>Carrillo-Conde, B., Song, E. -. H., Chavez-Santoscoy, A., Phanse, Y., Ramer-Tait, A., Pohl, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mannose-functionalized+"pathogen-like"+polyanhydride+nanoparticles+target+C-type+lectin+receptors+on+dendritic+cells.">Mannose-functionalized "pathogen-like" polyanhydride nanoparticles target C-type lectin receptors on dendritic cells.</a> Mol. Pharmaceutics. 8, 1877-1886 (2011).</li><li>Carrillo-Conde, B., Schiltz, E., Torres, M. P., Yu, J., Phillips, G., Minion, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphipilic+polyanhydrides+for+stabilization+of+Yersinia+pestis+antigens.">Amphipilic polyanhydrides for stabilization of Yersinia pestis antigens.</a> Acta. Biomater. 6, 3110-3119 (2010).</li><li>Reddy, S. T., Swartz, M. A., Hubbell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+dendritic+cells+with+biomaterials:+developing+the+next+generation+of+vaccines.">Targeting dendritic cells with biomaterials: developing the next generation of vaccines.</a> Trends Immunol. 27, 573-580 (2006).</li><li>Higashi, N., Fujioka, K., Denda-Nagai, K., Hashimoto, S., Nagai, S., Sato, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+macrophage+C-type+lectin+specific+for+galactose/N-acetylgalactosamine+is+an+endocytic+receptor+expressed+on+monocyte-derived+immature+dendritic+cells.">The macrophage C-type lectin specific for galactose/N-acetylgalactosamine is an endocytic receptor expressed on monocyte-derived immature dendritic cells.</a> J. Biol. Chem. 277, 20686 (2002).</li><li>Geijtenbeek, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signalling+through+C-type+lectin+receptors:+shaping+immune+responses.">Signalling through C-type lectin receptors: shaping immune responses.</a> Nat. Rev. Immunol. 9, 465-479 (2009).</li><li>Seeberger, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+oligosaccharide+synthesis.">Automated oligosaccharide synthesis.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 19-28 (2008).</li><li>Seeberger, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+Carbohydrate+Synthesis+as+Platform+to+Address+Fundamental+Aspects+of+Glycobiology-Current+Status+and+Future+Challenges.">Automated Carbohydrate Synthesis as Platform to Address Fundamental Aspects of Glycobiology-Current Status and Future Challenges.</a> Carb. Res. 343, 1889-1896 (2008).</li><li>Jaipuri, F. A., Pohl, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+solution-phase+automated+iterative+synthesis:+fluorous-tag+assisted+solution-phase+synthesis+of+linear+and+branched+mannose+oligomers.">Toward solution-phase automated iterative synthesis: fluorous-tag assisted solution-phase synthesis of linear and branched mannose oligomers.</a> Org. Biomol. Chem. 6, 2686-2691 (2008).</li><li>Petersen, L. K., Chavez-Santoscoy, A., 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+synthesis+of+and+high-throughput+protein+release+from+polymer+film+and+nanoparticle+libraries.">Combinatorial synthesis of and high-throughput protein release from polymer film and nanoparticle libraries.</a> J. Vis. Exp. , (2011).</li><li>Song, E. -. H., Osanya, A. O., Petersen, C. A., Pohl, N. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+multivalent+tuberculosis+and+Leishmania-associated+capping+carbohydrates+reveals+structure-dependent+responses+allowing+immune+evasion.">Synthesis of multivalent tuberculosis and Leishmania-associated capping carbohydrates reveals structure-dependent responses allowing immune evasion.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 11428-11430 (2010).</li><li>Hakamori, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aberrant+glycosylation+in+tumor+and+tumor+associated+carbohydrate+antigens.">Aberrant glycosylation in tumor and tumor associated carbohydrate antigens.</a> Adv. Cancer Res. 59, 257-331 (1989).</li><li>Atherton, T., Sheppard, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Solid-phase peptide synthesis: a practical approach. , (1999).</li><li>Caruthers, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+synthesis+machines:+DNA+chemistry+and+the+uses.">Gene synthesis machines: DNA chemistry and the uses.</a> Science. 230, 281-285 (1985).</li><li>Plante, O. J., Palmacci, E. R., Seeberger, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+solid-+phase+synthesis+of+oligosaccharides.">Automated solid- phase synthesis of oligosaccharides.</a> Science. 291, 1523-1527 (2001).</li><li>Ko, K. -. S., Park, G., Yu, Y., Pohl, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protecting+group-based+colorimetric+monitoring+of+fluorous-phase+and+solid-phase+synthesis+of+oligoglucosamines.">Protecting group-based colorimetric monitoring of fluorous-phase and solid-phase synthesis of oligoglucosamines.</a> Org. Lett. 10, 5381-5384 (2008).</li><li>Pohl, N. L., Chen, X. H. R., Wang, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+solution-phase+oligosaccharide+synthesis+and+carbohydrate+microarrays:+development+of+fluorous-based+tools+for+glycomics.">Automated solution-phase oligosaccharide synthesis and carbohydrate microarrays: development of fluorous-based tools for glycomics.</a> Chemical Glycobiology. , 272-287 (2008).</li></ol>

היעילות של פחמימות כמו מיקוד סוכנים אינטראקציות nanoparticle ישירות לתאי מערכת החיסון הוכח בעבר 10, 11. מחקר קודם במעבדות שלנו הראו כי סוכרים ספציפיים המחוברים חלקיקים polyanhydride מסוגלים למקד CLRs שונים על תאים מציגי אנטיגן (נגמ&quot;שים), ובכך משפרים את ההפעלה של תאים חיסוניי...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td></tr><tr><td> ממונע שלב XYZ: 3x T-LSM050A, 50 מ&quot;מ נסיעות לכל ציר </td><td> Zaber טכנולוגיות </td><td> T-XYZ-LSM050A-KT04 </td></tr><tr><td> NE-1000 משאבת מזרק יחיד </td><td> חדשות משאבה עידן מערכות </td><td> NE-1000 </td></tr><tr><td> פיירקס * Quick Vista * לשימוש חוזר ללא מסגרת צינורות זכוכית תרבות </td><td> קורנינג </td><td> 07-250-125 </td></tr><tr><td> ASW 1000 </td><td> Chemspeed טכנולוגיות </td><td></td></tr><tr><td> LabVIEW </td><td> לאומי מכשירים </td><td> 776671-35 </td></tr><tr><td> SGE גז מזרקים צמודים, Luer לוק </td><td> סיגמא אולדריץ&#39; </td><td> 509507 </td></tr><tr><td> XL-2000 Sonicator </td><td> Qsonica </td><td> Q55 </td></tr><tr><td> מיני צינור מסובבי </td><td> פישר סיינטיפיק </td><td> 05-450-127 </td></tr></tbody></table>

high-throughput synthesis of carbohydrates and functionalization of polyanhydride nanoparticles

גישות Transdisciplinary מעורבים בתחומים כגון עיצוב החומר, ננוטכנולוגיה, כימיה, אימונולוגיה צריך להיות מנוצל באופן רציונלי לעצב יעילים ספקי חיסונים. Nanoparticle מבוססי פלטפורמות יכול להאריך את ההתמדה של אנטיגנים החיסון, אשר יכול לשפר את החיסון immunogenicity 1. פולימרים מתכלים מספר נחקרו כמו אספקת כלי רכב חיסון 1, בפרט, חלקיקים polyanhydride הוכיחו את היכולת לספק שחרור מתמשך של אנטיגנים חלבון יציב להפעיל תאים מציגי אנטיגן לווסת את המערכת החיסונית 2-12. עיצוב המולקולרי של חיסון אלו נושאות צריך לשלב את הבחירה הרציונלית של תכונות פולימרים, כמו גם שילוב של סוכני מיקוד המתאימים. ייצור תפוקה גבוהה של מיקוד אוטומטי ligands וחלקיקים פונקציונליות הוא כלי רב עוצמה שישפרו את היכולת ללמוד r רחבange נכסים ויוביל בעיצוב של מכשירים משלוח לשחזור החיסון. תוספת של מיקוד ligands מסוגל להיות מוכר על ידי קולטן ספציפי על תאים של מערכת החיסון הוכח לווסת ואת התגובה החיסונית חייט 10,11,13 C מסוג קולטנים lectin (CLRs) הם זיהוי תבניות קולטנים (PRRs) המזהים פחמימות קיים פני השטח של פתוגנים. גירוי של תאים חיסוניים באמצעות CLRs מאפשר הפנמה משופרת של אנטיגן והצגתו לאחר מכן על הפעלה נוספת תא T 14,15. לכן, מולקולות פחמימות תפקיד חשוב במחקר של התגובה החיסונית, אולם השימוש של ביומולקולות אלה לעיתים קרובות סובל מחוסר זמינות של מבנית מוגדרת היטב ופחמימות טהורות. פלטפורמת אוטומציה מבוסס על פתרון איטרטיבי, שלב התגובות יכול לאפשר סינתזה מהירה ומבוקרת של מולקולות אלה מאתגרים סינטטי שימוש ב נמוך משמעותיתuilding כמויות לחסום יותר מוצק שלב שיטות מסורתיות 16,17. במסמך זה אנו מדווחים פרוטוקול לסינתזה פתרון שלב אוטומטית של אוליגוסכרידים כמו מנוז מבוססי ligands מיקוד עם מיצוי מוצק בשלב fluorous לטיהור ביניים. לאחר פיתוח של שיטות אוטומטיות כדי להפוך את הסוכן פחמימות המבוססת על מיקוד, אנו מתארים את דרכי ההתקשרות שלהם על פני השטח של חלקיקים polyanhydride העסקת מערכת רובוטית אוטומטית את ומופעל על ידי LabVIEW כפי שתואר קודם לכן 10. Functionalization משטח עם פחמימות הראו יעילות מיקוד CLRs 10,11 והגדלת התפוקה של שיטת ייצור לחשוף את המורכבות הקשורות במערכת רב פרמטרית יהיה בעל ערך רב (איור 1 א).

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles at JoVE.com

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

במאמר זה, שיטת תפוקה גבוהה מוצג לסינתזה של אוליגוסכרידים ו חיבורן אל פני השטח של חלקיקים polyanhydride לשימוש נוסף מיקוד קולטנים ספציפיים על תאים מציגי אנטיגן.

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 ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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 ...

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

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 ...

Harvesting Murine Alveolar Macrophages and Evaluating Cellular Activation Induced by Polyanhydride Nanoparticles

הפעלת נייד קציר המקרופאגים מכתשיים Murine והערכת בהשפעת חלקיקים Polyanhydride

Biodegradable nanoparticles have emerged as a  versatile platform for the design and implementation of new intranasal vaccines  against respiratory ...

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 ...

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

סינתזה מיקרוגל מונחה של תחמוצת ברזל חלקיקים עבור איתור מהיר של טרשת עורקים

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

פלטפורמת Microfluidic עבור בידוד תפוקה גבוהה מתא בודד ותרבות

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

זיהוי תפוקה גבוהה של חיידקים פולימרים דוחה עבור אביזרים ומכשור רפואי

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as ...

3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening

Microtissues תלת-ממד עבור טיפול בזריקות רגנרטיבית ותפוקה גבוהה והתרופות הקרנה

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous ...

Surface Functionalization of Hepatitis E Virus Nanoparticles Using Chemical Conjugation Methods

Functionalization פני השטח של חלקיקי וירוס הפטיטיס E בשיטות כימיות ההטיה

Virus-like particles (VLPs) have been used as nanocarriers to display foreign epitopes and/or deliver small molecules in the detection and treatment of ...