Name: microwave-assisted functionalization of poly(ethylene glycol) and on-resin peptides for use in chain polymerizations and hydrogel formation
Uploaded: 2013-10-29T18:30:00
Duration: 15 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation at JoVE.com

Bu çalışma / Rochester Üniversitesi ve Ortopedik Araştırma ve Eğitim Vakfı / Kas-iskelet Nakli Vakfı (OREF Dr Danielle Benoit sağlanan start-up fonları tarafından, bir Howard Hughes Med-içine-Grad bursu (AVH) tarafından kısmen finanse edildi MTF). Yazarlar kendi ekipman kullanımı için Dr James L. McGrath teşekkür etmek istiyorum.

1.. PEGDM Mikrodalga-destekli Sentez <ol><li> Su ile kirlenmesini önlemek için, ön-kurutma, tüm cam, 1 saat boyunca bir fırında (&gt; 60 ° C) kullanılmaktadır. Not: İstenilen cam içerir: iki adet 100 ml&#39;lik beher, 250 ml beher, 3 spatula, bir 250-ml şişe Büchner, 7 cm&#39;lik bir Büchner hunisi, 10 cm&#39;lik bir saat camı. </li><li> Daha sonra, bir kap içine dökülerek bir izleme camı ile beher kapsayan ve buz dolu bir yeniden kristalleştirme kabına beher yerleştirerek adım 1.6 gerçekleştirilen çökeltme için önceden soğuk 100-150 ml susuz dietil eter (74.12 g / mol). Kimyasal bir davlumbaz içine mikrodalga ve vortexer taşıyın. Not: Dietil eter da kimyasal bir dondurucuya yerleştirilerek önceden soğutulmuş kabı olabilir. Bir dondurucu içinde soğutma ile elde edilen daha düşük, dietil eter sıcaklığı, hızı ve yağış verimliliğini artıracaktır. </li><li> Küçük bir ağırlık teknesi olarak, molekü poli 5 g (etilen glikol) (PEG) tartılmakSeçtiğiniz (1,000-100,000 Da) ve lar ağırlığı. <ol><li> Eğer mevcut ise, bir parlatma şişesine kapağının plastik parça çıkarın. Şişeyi DARA ve kaput denklemin başına 1 flakon (MA, 154,16 g / mol) içine metakrilik anhidrit 10 molar fazlalığı dağıtmak. Sintilasyon şişesine PEG ekleme. <img alt="Denklem 1" fo:content-width="200px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.jpg" width="250px" /> (1) nerede <img alt="Denklem 1.1" fo:content-width="30px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.1.jpg" width="30px" /> g PEG kütlesi, <img alt="Denklem 1.2" fo:content-width="30px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.2.jpg" width="40px" /> g / mol olarak PEG&#39;in molekül ağırlığı, <img alt="Denklem 1.3" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.3.jpg" width="40px" /> PEG terminal OH gruplarının sayısıdır, ve <img alt="Denklem 1.4" fo:content-width="30px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.4.jpg" width="40px" /> Molekül olduğunug / mol MA lar ağırlığı. </li></ol></li><li> Gevşek sintilasyon flakon üzerine kapağını bükün. Maksimum güç üzerinde 5 dakika için mikrodalga ayarlayın. Isıya dayanıklı eldiven giyen, mikrodalga her 30 sn şişeyi çıkarın. <ol><li> Tam 30 saniye için kapak ve girdap sıkın. Çözelti tam 5 dakika boyunca mikro dalgada kadar yineleyin. Kapak nedeniyle çatlamaya işlem sırasında değiştirilmesi gerekebilir. </li></ol></li><li> Kapak gevşek ile, oda sıcaklığına kadar soğuması PEGDM. , Diklorometan (DCM, 84,93 g / mol), az bir miktar (10-15 mi) içinde PEGDM çözülür. Not: Bu PEGDM nedeniyle artık ısı, DCM (şüpheli bir karsinojen) kaynamasını önlemek için, belirgin bir şekilde (~ 5 dakika) önce DCM ilave soğumaya bırakıldı önerilir. PEGDM bir spatula kullanılarak küçük parçalar halinde parçalanır ve çözülmesine yardımcı olmak için karıştırılmıştır edilebilir. </li><li> 20 dakika boyunca 10x fazla buz gibi soğuk dietil eter içinde PEGDM çöktürün. Not: sc için gerekli olabilirdüşük molekül ağırlıklı PEG (2500 Da) çökeltmek için kristal oluşumunu başlatmak için bir spatula ile beher yan mandal, ancak 1,000 Da altında olan bir moleküler ağırlığa sahip PEG çizilmeye rağmen çökelti değildir. </li><li> Bir Büchner hunisi ve bir balon kullanarak, vakumla süzülerek PEGDM toplar. Bu PEGDM su adsorpsiyonu teşvik edecek şekilde, kuruluk tamamlamak için filtre etmeyin. Not: Kullanılan belirli bir vakum sistemi, vakum bir tuzak filtre ayar ve çözücü madde buharları ile hasardan korumak için vakum pompası ile vakum kaynağı arasında yerleştirilebilir Gerekirse. </li><li> Havalandırma için kapak boyunca delinmiş büyük bir ölçü bir iğne ile 50 ml konik tüp, süzüldü PEGDM aktarın. Kuru bir vakum odası içinde gece boyunca muhafaza ediniz. </li><li> DCM içinde yeniden çözülür ve reprecipitate olarak PEGDM reaksiyona girmemiş MA kaldırmak için bir son adım olarak (adım 1.5-1.7 gibi). Adım 1.8 &#39;de olduğu gibi yeniden kurutun. </li></ol> 2. PEGDM fonksiyonlandırmalar karakterizasyonu <ol><li> Çözücü olarak döteryumlanmış kloroform (120,38 g / mol) kullanılarak, 1H-NMR için numuneler hazırlanır. Çözücü (≈ 1.0 mi) içinde küçük bir miktar ile bir sintilasyon şişesine PEGDM (≈ 10 mg) küçük bir numunesi yerleştirin. Hedef konsantrasyonu 10 mg / ml &#39;dir. <ol><li> Numune çözülür sonra, temiz bir NMR tüpüne aktarın. Numune NMR tüpünün alt 4-5 cm doldurmalıdır. </li></ol></li><li> Proton NMR spektrumları toplayın. Verilerimiz, bir 400 MHz spektrometre kullanarak toplanır. Yeterli veri çözünürlüğü elde etmek üzere en az 64 taramalar için oda sıcaklığında örnekleri çalıştırın. </li><li> NMR analizi (Şekil 4) PEGDM işlevselleştirme% 90&#39;dan az olduğunu gösteriyorsa, methacrylation prosedür tekrar edilmelidir. MA kütle fonksiyonelleştirilmemiş PEG düşük miktarda hesaba katmak için kullanılır ayarlayın. </li></ol> Not: PEGDM içine fonksiyonalize PEG yüzde gözlenen hesaplanabilir: Terminal methacr teorik orandiizopropilazadikarboksilat protonlar (a, b ve c) orta PEG proton (d) (Şekil 4). Doğrusal PEG için, merkezi PEG proton teorik sayısı 2 denklem ile hesaplanır: <img alt="Denklem 2" fo:content-width="150px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq2.jpg" width="200px" /> (2) nerede <img alt="Denklem 2.1" fo:content-width="30px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq2.1.jpg" width="40px" /> Moleküler g / mol olarak PEG ağırlığı olan ve <img alt="Denklem 2.2" fo:content-width="30px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq2.2.jpg" width="70px" /> Tek bir PEG tekrar (44 g / mol) ve moleküler ağırlığıdır. Doğrusal olmayan PEG için bu denklem, belirli dallanma yapısı (Şekil 1) yansıtacak şekilde değiştirilmesi gerekir. Yüzde işlevselleştirme daha sonra denklem 3 kullanılarak hesaplanabilir: <img alt="Denklem 3" fo:content-width="150px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq3.jpg" width="300px" /> (3) nerede <img alt="Denklem 3.1" fo:content-width="30px" src = &quot;/ files/ftp_upload/50890/50890eq3.1.jpg&quot; width = &quot;40px&quot; /&gt;, tepe d altında gözlenen alanı (δ = 6.63 ppm) olduğunu <img alt="Denklem 3.2" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq3.2.jpg" width="40px" /> metakrilat proton zirveleri altında gözlenen alanı (a, δ = 1.94 ppm, b ve c, δ = 5.57 ve 6.12 ppm), ve <img alt="Denklem 3.3" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq3.3.jpg" width="40px" /> metakrilat proton teorik sayısı (a = 3 * <img alt="Denklem 1.3" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.3.jpg" width="60px" /> , B = 1 * <img alt="Denklem 1.3" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.3.jpg" width="60px" /> ve c = 1 * <img alt="Denklem 1.3" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50890/50890eq1.3.jpg" width="60px" /> - Doğrusal PEG için sırasıyla 6, 2 ve 2). Yüzde işlevselleştirme hesaplama zirveleri a, b ve c kullanılarak gerçekleştirilmiştir ayrı ayrı ve ortala olmalıdırGenel bir yüzde işlevselleştirilmesini elde ed. Not: yeterince işlevselleştirilmiş PEGDM sonra (suya karşı, su içinde) diyaliz edilir ve kalıntı metakrilik anhidrit ve metakrilik asit kaldırmak, liyofilizasyon yoluyla toplanabilir. Nihai ürün, örneğin sitrik asit veya vitamin C gibi inhibitörün küçük bir miktarının (ağırlıkça% 0.01) ile karıştırılmış ve -20 ° C&#39;de kullanıma kadar kurutucu ile muhafaza edilmelidir. Nihai ürün PEGDM Khetan Burdick ve 22 ile JoVE yazıda ayrıntılı olarak, hidrojeller üretmek için kullanılabilir. 3. On-reçine Peptidlerinin Mikrodalga-destekli fonksiyonlandırmalar Not: Bizim peptitler UV izleme ile bir otomatik peptit sentezleyicisi kullanılarak, Fmoc-Gly-Wang reçinesi kullanılarak sentezlenir ve vardır N-metilpirolidon (NMP, 99.1 g / mol) içinde 0.2 M amino asit çözeltileri. % 5 piperazin dimetilformamid (86.1 g / mol), DMF (73.1 g / mol) korumasının kaldırılması için kullanılan, 0.5 M O-Benzotriazol-N, N, N &#39;, N&#39;-tetrametil-uronyum-hexaflDMF floro-fosfat (HBTU, 379.3 g / mol) aktivatör olarak kullanılır ve NMP içinde 2 M diizopropiletilamin (DIEA, 129.3 g / mol), aktivatör baz olarak kullanılır. Peptitler de ticari bir peptid tedarikçiden temin edilebilir. Ticari kaynaklar kullanırken, standart olduğu gibi, peptidler, amino asit yan zinciri yerine tamamen ayrışmış daha sağlam koruma grupları ile reçine temin edilmektedir önemlidir. Not: Bu, reaktif yan zincirler ile, herhangi bir amino asit olduğu metakrilamid işlevselleştirme sadece sekansının N-terminalinden bir primer amini meydana gelir sağlamak için korunur önemlidir. Amino grupları ile reaktif yan asitler ve tipik koruyucu gruplar için Tablo 1 &#39;e bakınız. Koruma grupları olan amino asitler, korumalı olmayan amino asitler ile aynı şekilde, peptid sentezi sırasında serileri içine eklenir ve aynı amino asit tedarikçilerden genellikle mevcut vardır. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="502"&gt; <colgroup><col /><col /><col /></colgroup><tbody><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:144px;"> Amino Asit </td><td style="width:163px;"> Reaktif grup </td><td style="width:196px;"> Koruma grubu </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:144px;"> Lizin </td><td style="width:163px;"> Birincil amin </td><td style="width:196px;"> tert-butiloksikarbonil (Boc) </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:144px;"> Serin </td><td style="width:163px;"> Birincil Alkol </td><td style="width:196px;"> tert-butil (tBu) </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:144px;"> Threonine </td><td style="width:163px;"> İkincil Alkol </td><td style="width:196px;"> tBu </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:144px;"> Tirozin </td><td style="width:163px;"> Fenol</td><td style="width:196px;"> tBu </td></tr></tbody></table> Tablo 1: Reaktif amino asitler ve tipik koruyucu grupları. <ol><li> Standart katı faz peptid sentezi kullanılarak sentez peptidleri ve kullanıma hazır olana kadar DMF içinde 4 ° C&#39;de reçine üzerinde saklayın. </li><li> Filtre kağıdı ve 250 ml&#39;lik bir şişe ile birlikte bir 7 cm&#39;lik bir Buchner hunisi kullanılarak, filtrasyon yoluyla DMF&#39;den peptid reçine toplar. </li><li> Mevcut sintilasyon flakon kapağından plastik parça kaldırın. Sintilasyon şişesine reçine aktarın. Bir pipet kullanarak, bir parlatma şişesine reçineyi kapsayacak şekilde yeterli MA ekleyin. </li><li> Gevşek olarak sintilasyon şişesi üzerine kap yerleştirmek. Maksimum güçte 3 dk mikrodalga ayarlayın. Isıya dayanıklı eldiven giyen, mikrodalga her 15-20 sn şişeyi çıkarın. <ol><li> Tam 15 saniye boyunca kapağı ve vorteks sıkın. Çözüm fu için mikro dalgada kadar tekrarlayın3 dk ll. </li></ol></li><li> Kapak gevşek ile oda sıcaklığına peptit çözelti soğumaya bırakın. DMF küçük bir miktar ve filtre kağıdı ve bir şişe ile birlikte bir Büchner hunisi kullanılarak, şişesinden peptid reçine toplar. </li><li> Yeni bir sintilasyon şişesine peptit reçine aktarın ve peptid ayrılması ve korumadan çıkarınız. <ol><li> 0.25 mmol reçine başına biz (TIPS, 158,36 g / mol), 0.5 ml triizopropilsilan her biri ile 18.5 ml trifluoroasetik asit (TFA, 114,02 g / mol) bir parçalanma kokteyli, rotasyon ile 2 saat oda sıcaklığında, reaksiyonu kullanmak 3,6-dioksa-1 ,8-octanedithiol (Dodt, 182,30 g / mol) ve iyonu giderilmiş su (18.02 g / mol). Not: Bu kokteyl en peptidler için yeterlidir, ancak 2,2,4,6,7-pentametil-dihidrobenzofuran-5-sülfonil (yaygın arginin yan zincirlerinin korunması için kullanılan) (Pbf)-korumalı amino asitler korumasını kaldırmak değildir. Sekansı bir Pbf korunan gruplar varsa, TFA 0.5 ml 0.5 ml tioanisol (124 ile değiştirilmesi gerekir.20 g / mol) ve parçalanma süresi 4 saat &#39;e yükselmiştir. Not: yarılma kokteyli, bir kapalı, kristalin madde şekilleri, peptid muhtemelen çözeltisi ve yarılma kokteyli hacminin dışında çökmesini ise iki katına olmalıdır. </li></ol></li><li> Izleme camı ile kaplanmaktadır bir çanak içinde buz üzerinde 400 ml susuz dietil eter soğutun. </li><li> 10x fazla miktarda dietil eter içinde Peptidi çöktürmek ve dört adet 50 ml konik tüpler arasında eşit olarak çözelti bölün. Peptidi toplamak için 10 dakika boyunca 3200 x g&#39;de santrifüjleyin. <ol><li> Eter kapalı süzün ve taze dietil eter iki kez 50 m konik borular arasında bölünmüş, 100 ml peptidi tekrar süspansiyon. 4 eter yıkaması olmak üzere toplam iki kez taze 50 ml eter içinde tekrar süspansiyon haline getirerek, santrifüj işlemi tekrar edin. Not: Bu yarılma kokteyli, kullanılan kimyasal kaldırır ve katı peptidden koruyucu grupları bölünmektedir. </li></ol></li><li> Son santrifüj aşamasından sonra, atık et süzüno ve vakum altında bir gece boyunca kurumaya peptidi. </li></ol> 4. Peptid fonksiyonlandırmalar karakterizasyonu <ol><li> Peptid örneklerin MALDI-TOF analizi için çözücü olarak, asetonitril (41.05 g / mol) +% 0.1 TFA: 50:50, H 2 O kullanın. Küçük bir örnek koyun - bir 1.5 ml Eppendorf tüpüne peptidin (1 2 mg) ve MALDI çözücü 1 ml örnek çözülür. </li><li> Matris çözüm hazırlayın. Matris olarak bir yaygın olarak kullanılan matrisin bir α-siyano-4-hidroksisinamik asit (CHCA, 189.2 g / mol). Bir matris stok çözeltisinin oluşturulması, MALDI bir çözücü içinde 10 mg / ml matrisi çözülür. Not: Matris stok çözeltisi ek analizler için en fazla bir hafta boyunca oda sıcaklığında saklanabilir. </li><li> 1:1 oranında peptidi ve matris çözeltisi bir araya getirin. 1 ul / nokta ekleyerek, MALDI numune plaka üzerinde üç ayrı yerde üzerine bu kombine çözüm nokta. <ol><li> Lekeler, hava ile kurutma ile ya da bir ısı tabancası kullanarak ya kurutun. Respot ve kuru herörnek. Not: Respotting daha düzgün bir peptit / matris örneği üretir ve net bir sinyal elde yardımcı olur. Bir standart peptit karışımı da bir 1:1 oranında matris solüsyon ile kombine edilebilir ve MALDI plaka üzerine (bir kez) tespit edilmelidir. </li></ol></li><li> MALDI-TOF verileri toplayın. Nedeniyle peptidin N-terminine metakrilamid grubunun eklenmesinden, tek başına peptid molekül ağırlığının yukarıdaki molekül ağırlığı 68 g / mol bir artış gerekir. Not: PEGDM sentezi farklı olarak, reaktif yan zincirler ile amino asit üzerindeki koruyucu grup kaldırılır yarılma üzerine gibi peptitler, refunctionalized olamaz, ve N-uçlarının seçici işlevselleştirilmesi artık temin edilebilir. <ol><li> MALDI analizi (Şekil 5) peptit doğru olarak fonksiyonalize edilmiş gösterir ve tüm koruyucu gruplar uygun bir şekilde ayrılır ise, peptit (suya karşı, su içinde) diyaliz edilir ve remov liyofilizasyon yoluyla toplanabilire artık kirletici (yarılma kokteyli, eter, vb koruma grupları ayrılır). Katı peptid küçük bir Eppendorf tüpüne aktarılır ve -20 ° C&#39;de kullanıma kadar muhafaza edilmelidir. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Lin, C. C., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PEG+Hydrogels+for+the+Controlled+Release+of+Biomolecules+in+Regenerative+Medicine.">PEG Hydrogels for the Controlled Release of Biomolecules in Regenerative Medicine.</a> Pharm. Res. 26, 631-643 (2009).</li><li>Ifkovits, J. L., Burdick, 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=Review:+Photopolymerizable+and+degradable+biomaterials+for+tissue+engineering+applications.">Review: Photopolymerizable and degradable biomaterials for tissue engineering applications.</a> Tissue Eng. 13, 2369-2385 (2007).</li><li>Peppas, N. A., Hilt, J. Z., Khademhosseini, A., 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=Hydrogels+in+biology+and+medicine:+From+molecular+principles+to+bionanotechnology.">Hydrogels in biology and medicine: From molecular principles to bionanotechnology.</a> Adv. Mater. 18, 1345-1360 (2006).</li><li>Lutolf, M. P., 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=Synthetic+biomaterials+as+instructive+extracellular+microenvironments+for+morphogenesis+in+tissue+engineering.">Synthetic biomaterials as instructive extracellular microenvironments for morphogenesis in tissue engineering.</a> Nat. Biotechnol. 23, 47-55 (2005).</li><li>Benoit, D. S., Durney, A. R., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+heparin-functionalized+PEG+hydrogels+on+three-dimensional+human+mesenchymal+stem+cell+osteogenic+differentiation.">The effect of heparin-functionalized PEG hydrogels on three-dimensional human mesenchymal stem cell osteogenic differentiation.</a> Biomaterials. 28, 66-77 (2007).</li><li>Benoit, D. S., Collins, S. D., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+hydrogels+that+promote+osteogenic+human+mesenchymal+stem+cell+differentiation+through+stimulation+and+sequestering+of+bone+morphogenic+protein+2.">Multifunctional hydrogels that promote osteogenic human mesenchymal stem cell differentiation through stimulation and sequestering of bone morphogenic protein 2.</a> Adv. Funct. Mater. 17, 2085-2093 (2007).</li><li>Fairbanks, B. D., 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=A+Versatile+Synthetic+Extracellular+Matrix+Mimic+via+Thiol-Norbornene+Photopolymerization.">A Versatile Synthetic Extracellular Matrix Mimic via Thiol-Norbornene Photopolymerization.</a> Adv. Mater. 21, 5005 (2009).</li><li>Moon, J. J., Hahn, M. S., Kim, I., Nsiah, B. A., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropatterning+of+Poly(Ethylene+Glycol)+Diacrylate+Hydrogels+with+Biomolecules+to+Regulate+and+Guide+Endothelial+Morphogenesis.">Micropatterning of Poly(Ethylene Glycol) Diacrylate Hydrogels with Biomolecules to Regulate and Guide Endothelial Morphogenesis.</a> Tissue Eng. A. 15, 579-585 (2009).</li><li>Burdick, J. A., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoencapsulation+of+osteoblasts+in+injectable+RGD-modified+PEG+hydrogels+for+bone+tissue+engineering.">Photoencapsulation of osteoblasts in injectable RGD-modified PEG hydrogels for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 23, 4315-4323 (2002).</li><li>Yanez-Soto, B., Liliensiek, S. J., Murphy, C. J., Nealey, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemically+and+topographically+engineered+poly(ethylene+glycol)+diacrylate+hydrogels+with+biomimetic+characteristics+as+substrates+for+human+corneal+epithelial+cells.">Biochemically and topographically engineered poly(ethylene glycol) diacrylate hydrogels with biomimetic characteristics as substrates for human corneal epithelial cells.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 101A, 1184-1194 (2013).</li><li>Benoit, D. S. W., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heparin+functionalized+PEG+gels+that+modulate+protein+adsorption+for+hMSC+adhesion+and+differentiation.">Heparin functionalized PEG gels that modulate protein adsorption for hMSC adhesion and differentiation.</a> Acta Biomater. 1, 461-470 (2005).</li><li>Lin-Gibson, 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=Synthesis+and+characterization+of+PEG+dimethacrylates+and+their+hydrogels.">Synthesis and characterization of PEG dimethacrylates and their hydrogels.</a> Biomacromolecules. 5, 1280-1287 (2004).</li><li>Anseth, K. S., Wang, C. M., Bowman, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+Behavior+and+Kinetic+Constants+for+Photopolymerizations+of+Multi(Meth)Acrylate+Monomers.">Reaction Behavior and Kinetic Constants for Photopolymerizations of Multi(Meth)Acrylate Monomers.</a> Polymer. 35 (94), 3243-3250 (1994).</li><li>Bencherif, S. 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=End-group+effects+on+the+properties+of+PEG-co-PGA+hydrogels.">End-group effects on the properties of PEG-co-PGA hydrogels.</a> Acta Biomater. 5, 1872-1883 (1016).</li><li>Rydholm, A. E., Bowman, C. N., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradable+thiol-acrylate+photopolymers:+polymerization+and+degradation+behavior+of+an+in+situ+forming+biomaterial.">Degradable thiol-acrylate photopolymers: polymerization and degradation behavior of an in situ forming biomaterial.</a> Biomaterials. 26, 4495-4506 (2005).</li><li>Zustiak, S. P., Leach, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrolytically+Degradable+Poly(Ethylene+Glycol)+Hydrogel+Scaffolds+with+Tunable+Degradation+and+Mechanical+Properties.">Hydrolytically Degradable Poly(Ethylene Glycol) Hydrogel Scaffolds with Tunable Degradation and Mechanical Properties.</a> Biomacromolecules. 11, 1348-1357 (2010).</li><li>Malkoch, M., 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=Synthesis+of+well-defined+hydrogel+networks+using+Click+chemistry.">Synthesis of well-defined hydrogel networks using Click chemistry.</a> Chem. Commun. , 2774-2776 (2006).</li><li>Hoffman, M. D., Benoit, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+Ideas:+Engineering+the+Periosteum:+Revitalizing+Allografts+by+Mimicking+Autograft.">Emerging Ideas: Engineering the Periosteum: Revitalizing Allografts by Mimicking Autograft.</a> , (2012).</li><li>Hoffman, M. D., Xie, C., Zhang, X., Benoit, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+mesenchymal+stem+cells+delivered+via+hydrogel-based+tissue+engineered+periosteum+on+bone+allograft+healing.">The effect of mesenchymal stem cells delivered via hydrogel-based tissue engineered periosteum on bone allograft healing.</a> Biomaterials. , (2013).</li><li>Hubbell, J. A., Lutolf, M. P., Raeber, G. P., Zisch, A. H., Tirelli, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-responsive+synthetic+hydrogels.">Cell-responsive synthetic hydrogels.</a> Adv. Mater. 15, 888-892 (2003).</li><li>Lidstrom, P., Tierney, J., Wathey, B., Westman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+assisted+organic+synthesis+-+a+review.">Microwave assisted organic synthesis - a review.</a> Tetrahedron. 57, 9225-9283 (2001).</li><li>Khetan, S., Burdick, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+encapsulation+in+3D+hydrogels+for+tissue+engineering.">Cellular encapsulation in 3D hydrogels for tissue engineering.</a> J. Vis. Exp. (32), e1590 (2009).</li><li>Antonios, M., Kurtis, K., Lucas, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drying+poly(ethylene+glycol).">Drying poly(ethylene glycol).</a> Nat. Protoc. Exchange. , (2012).</li><li>Nicolas, J., Mantovani, G., Haddleton, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Living+radical+polymerization+as+a+tool+for+the+synthesis+of+polymer-protein/peptide+bioconjugates.">Living radical polymerization as a tool for the synthesis of polymer-protein/peptide bioconjugates.</a> Macromol. Rapid Comm. 28, 1083-1111 (2007).</li><li>Nuttelman, C. R., Benoit, D. S. W., Tripodi, M. C., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+ethylene+glycol+methacrylate+phosphate+in+PEG+hydrogels+on+mineralization+and+viability+of+encapsulated+hMSCs.">The effect of ethylene glycol methacrylate phosphate in PEG hydrogels on mineralization and viability of encapsulated hMSCs.</a> Biomaterials. 27, 1377-1386 (2006).</li><li>Hern, D. L., 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=Incorporation+of+adhesion+peptides+into+nonadhesive+hydrogels+useful+for+tissue+resurfacing.">Incorporation of adhesion peptides into nonadhesive hydrogels useful for tissue resurfacing.</a> J. Biomed. Mater. Res. 39, 266-276 (1998).</li><li>Andreopoulos, F. M., Beckman, E. J., Russell, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-induced+tailoring+of+PEG-hydrogel+properties.">Light-induced tailoring of PEG-hydrogel properties.</a> Biomaterials. 19, 1343-1352 (1998).</li><li>Merrill, E. W., Dennison, K. A., Sung, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partitioning+and+Diffusion+of+Solutes+in+Hydrogels+of+Poly(Ethylene+Oxide).">Partitioning and Diffusion of Solutes in Hydrogels of Poly(Ethylene Oxide).</a> Biomaterials. 14, 1117-1126 (1993).</li><li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+elasticity+directs+stem+cell+lineage+specification.">Matrix elasticity directs stem cell lineage specification.</a> Cell. 126, 677-689 (2006).</li><li>Weber, L. M., Lopez, C. G., Anseth, K. S. <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+PEG+hydrogel+crosslinking+density+on+protein+diffusion+and+encapsulated+islet+survival+and+function.">Effects of PEG hydrogel crosslinking density on protein diffusion and encapsulated islet survival and function.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 90A, 720-729 (2009).</li><li>Mellott, M. B., Searcy, K., Pishko, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Release+of+protein+from+highly+cross-linked+hydrogels+of+poly(ethylene+glycol)+diacrylate+fabricated+by+UV+polymerization.">Release of protein from highly cross-linked hydrogels of poly(ethylene glycol) diacrylate fabricated by UV polymerization.</a> Biomaterials. 22, 929-941 (2001).</li><li>Watkins, A. W., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+molecular+transport+and+distributions+in+poly(ethylene+glycol)+hydrogels+with+confocal+laser+scanning+microscopy.">Investigation of molecular transport and distributions in poly(ethylene glycol) hydrogels with confocal laser scanning microscopy.</a> Macromolecules. 38, 1326-1334 (2005).</li><li>Anseth, K. S., Benoit, D. S. W., Durney, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manipulations+in+hydrogel+degradation+behavior+enhance+osteoblast+function+and+mineralized+tissue+formation.">Manipulations in hydrogel degradation behavior enhance osteoblast function and mineralized tissue formation.</a> Tissue Eng. 12, 1663-1673 (2006).</li><li>Hillwest, J. L., 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=Prevention+of+Postoperative+Adhesions+in+the+Rat+by+in-Situ+Photopolymerization+of+Bioresorbable+Hydrogel+Barriers.">Prevention of Postoperative Adhesions in the Rat by in-Situ Photopolymerization of Bioresorbable Hydrogel Barriers.</a> Obstet. Gynecol. 83, 59-64 (1994).</li><li>Sawhney, A. S., Pathak, C. P., 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=Bioerodible+Hydrogels+Based+on+Photopolymerized+Poly(Ethylene+Glycol)-Co-Poly(Alpha-Hydroxy+Acid)+Diacrylate+Macromers.">Bioerodible Hydrogels Based on Photopolymerized Poly(Ethylene Glycol)-Co-Poly(Alpha-Hydroxy Acid) Diacrylate Macromers.</a> Macromolecules. 26, 581-587 (1993).</li><li>Skaalure, S. C., Milligan, I. L., Bryant, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age+impacts+extracellular+matrix+metabolism+in+chondrocytes+encapsulated+in+degradable+hydrogels.">Age impacts extracellular matrix metabolism in chondrocytes encapsulated in degradable hydrogels.</a> Biomed. Mater. 7, 024111-0210 (2012).</li><li>Hoffman, M. D., Benoit, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agonism+of+Wnt-beta-catenin+signalling+promotes+mesenchymal+stem+cell+(MSC)+expansion.">Agonism of Wnt-beta-catenin signalling promotes mesenchymal stem cell (MSC) expansion.</a> J. Tissue. Eng. Regen. Med. , (2013).</li><li>Sawhney, A. S., Pathak, C. P., Vanrensburg, J. J., Dunn, R. C., 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=Optimization+of+Photopolymerized+Bioerodible+Hydrogel+Properties+for+Adhesion+Prevention.">Optimization of Photopolymerized Bioerodible Hydrogel Properties for Adhesion Prevention.</a> J. Biomed. Mater. Res. 28, 831-838 (1994).</li><li>. Methacrylic Anhydride [Internet] Available from: <a target="_blank" href="https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?catalog_number=AAAL14357-18">https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?catalog_number=AAAL14357-18</a> (2013)</li></ol>

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Poli (etilen glikol) (PEG) hidrojelleri rejeneratif tıp ve ilaç verme uygulamalarında 1-3 kullanılan yaygın Biyo materyaller vardır. Bu hidrojeller diğer biyomateryallerden göre önemli avantajlar sunuyor. PEG hidrojeller gibi onların doğal biyomalzeme muadillerine 1 ile karşılaştırıldığında elastikiyet ve bozulma oranının modülü gibi mühendislik özellikleri üzerinde kontrol yüksek derecede sunan, sentetik. Bunlar sentetik olarak türetilmiş olduğu için, doğal olarak PEG-türevi malzemelerin 4 karşı önemli ölçüde daha az partiden partiye değişkenlik vardır. PEG kimyasal terkibine bağlı olarak, bu hidrojeller son derece hidrofilik protein adsorpsiyonu dayanıklı ve 3 biyo-uyumludurlar. Protein adsorpsiyonu Bu direnç PEG hidrojeller belirli biyolojik veya kimyasal faktörler (ilaçlar, biyomoleküllerin, hücre yapışması peptidler, vb) ve belirli rolleri bu fiili sorgulamak ve çalışma sağlayan araştırmacıların, bir &#39;boş barut&#39; gibi davranmasını sağlarrs hücre ve / veya doku davranışlarını kontrol oynamak. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig1.jpg" width="600px" /> <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig1highres.jpg" target="_blank">Daha büyük resmi görmek için buraya tıklayın</a> . Şekil 1:.... Poli (etilen glikol) (PEG) mimarileri bir iç kısım ile bir hekza-D) 8 kollu PEG ile pentaeritritol çekirdek C) 8-kollu PEG ile A) doğrusal PEG B) 4-kollu PEG örnekleri çekirdek tripentaeritritol. n PEG sayısı her kolunda tekrarlanıyor. Her bir tekrar bu nedenle, 44 g / mol bir molekül ağırlığına sahiptir n genel olarak molekül ağırlığı ve yapısı / kol # hesaplanabilir. PEG öncüleri mimarileri ve moleküler ağırlıkları çeşitli mevcuttur (Şekil 1<html> .) Mimarisi (kol #) ve değişen PEG etilen glikol tekrar (n) bu makromerler oluşturulan hidrojel ağların özelliklerini kontrol etmek için kullanılabilir. Değiştirilmemiş PEG polimerizasyonlar önce, hidrojel ağların oluşmasına PEG hidrojeller için en yaygın olarak kullanılan çapraz bağlama stratejisi yoluyla kovalent çapraz bağlanmasını kolaylaştırmak için başka bir işlevsellik ile değiştirilmesi gerekir terminal hidroksil gruplarını içerir. Polimerizasyonu ve ağ çapraz bağlanma (akrilat, metakrilat, vinil eter, norbornen, vb) kolaylaştırmak için PEG Makromerlerin içine dahil edilebilir kimyasal grupların bir çeşitlilik vardır. Adım ve zincir-büyüme (ya da iki, karışık-mod karışımı): çapraz bağlanmasını kolaylaştırmak için kullanılabilir terminal işlevleri çeşitliliğine rağmen, polimerizasyon oluşabilir hangi sadece iki mekanizma vardır. g2.jpg &quot;width =&quot; 600px &quot;/&gt; <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig2highres.jpg" target="_blank">Daha büyük resmi görmek için buraya tıklayın</a> . Şekil 2:.. Bölgeleri ve bu döngüler, reaksiyona girmemiş öncüleri ve kalıcı karışıklıklardan olarak artan ağ İdeallikten sapmalar çapraz bağlama yoğun poli (metakrilat) içeren heterojen ağlarda Teorik hidrojel ağ şematik A) Geleneksel zincir-büyüme polimerizasyonu sonuçları B) Step-büyüme polimerizasyonu Sonuçları önemli ölçüde daha homojen ağ yapıları (ölçekli değildir). Zincir büyüme polimerizasyonu yoluyla çapraz bağlanması işlevler ilave bir çapraz bağlayıcı varlığını gerektirmez. Ancak, zincir-polimerize hidrojeller yoğun çapraz bağ bölgeleri (Şekil 2A) 1 ihtiva eden heterojen ağ yapıları üretmek. Kontrast, basamaklı polimerizasyon requiPEG Makromerlerin terminal işlevsel gruplar ile reaktif olan bir çapraz bağlayıcı ya da ko-monomerin kullanılması res. PEG terminal işlevsel gruplar, sadece çapraz bağlayıcı ile reaksiyona girebilen ve çapraz bağlayıcı, sadece PEG terminal işlevsel gruplar ile reaksiyona girebilen gibi, bu daha büyük bir ağ yapısı homojenliği (Şekil 2B) ile sonuçlanır 1. Adım büyüme polimerizasyonlar da tipik olarak çözünür, adi Makromerlerin 1 nedeniyle immün / enflamatuvar yanıtlar için potansiyel öncüleri ve reaksiyona girmemiş miktarını azaltarak, işlevsel grupların daha fazla dönüşüme yol açar. Karma mod polimerizasyon yöntemleri, aynı zamanda (zincir büyümesini) kendi kendine reaksiyona giren ve bir çapraz bağlayıcı (aşama büyüme) ile reaksiyona girebilen iki Makromerlerin kullanımı yoluyla hem adım ve zincir büyümesi polimerizasyonunun kombine geliştirilmiştir. Bu, her bir polimerizasyon mekanizması özelliklere sahip hidrojeller üreten ve daha karmaşık, çeşitli ağ yapılar üretmek için kullanılabilir ya da dahaadım veya tek başına 1 zincir-büyüme ağlar. PEG işlevselleştirilmesi ve hidrojel oluşumunu kolaylaştırmak için kullanılabilen fonksiyonel gruplar bir bolluk vardır birlikte, metakrilatlar ve norbornenler sırasıyla en yaygın zincir ve basamaklı polimerizasyon yarılarının bazıları vardır. Bu işlevleri iki ağ polimerizasyonu üzerinde mükemmel zamanmekansal kontrol sunuyor ve hücreleri saklanması için kullanıldığı zaman, bu ağlar yüksek genel hücre beka 5-7 destekler. Zincir polimerizasyonu yoluyla fonksiyonalize PEG (PEGDM) çapraz bağ dimetakrilat ve akrilat-,-metakrilat ya da benzer fonksiyonu kazandırılmış biyomoleküllerle 5,6 ile ko-polimerizasyon vasıtasıyla biyomoleküllerin veya diğer faktörler dahil edilmesine imkan verir. PEGDM hidrojelleri akrilat Fonksiyonlu PEG (Pegda) gibi alternatif zincir-büyüme polimerizasyonu sistemlerine göre önemli avantajlara sahip. Geleneksel yöntemler kullanılarak, Pegda PEGDM daha hızlı sentez edilebilir; however, mikrodalga destekli sentezi kullanılarak, PEGDM sentezin çok daha etkilidir. Pegda genellikle gece boyunca 8 veya 24 saat 9 reaksiyonlarında sentezlenen değil, aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda 10 dört saat içinde sentezlenebilir. PEGDM Ayrıca geleneksel bir yöntem, 4 gün için 12 uzanan bir reaksiyon süresi ile, bir gece boyunca 11 ile reaksiyona sokulması ya da 24 saat boyunca 5 sentezlenir. Burada gösterilen mikrodalga destekli yöntemi kullanarak, PEGDM 5 dakika reaksiyonda üretilebilir. PEGDM PEGDA 13 daha yavaş reaksiyon kinetiği sahip olsa da, PEGDM için çapraz bağlama reaksiyonu birkaç dakika içinde meydana gelen, yine de hızlı olduğu, ve böylece olasılığını artırarak, metakrilat grubu çözelti içinde fonksiyonel grup toplanmasını artar artan hidrofobik olarak PEGDA daha büyük dönüşümünü elde makromer radikal transferi ve metakrilat dönüşüm 14. PEGDM hidrojeller da artan hücre yaşayabilirliği ve büyümesi ile ilişkili olaraknedeniyle radikal konsantrasyon ve 14 mevcut girmemiş makromerleri azaltır, herhangi bir zamanda, reaksiyon oranında düşüşler muhtemel Pegda hidrojeller ile karşılaştırıldığında. Bu adım büyüme polimerizasyonu ile norbornen-işlevselleştirilmiş PEG (PEGN) form hidrojeller kullananlar ve PEGN kullanımını ve daha fazla iki işlevsel grupların ortalama içeren bir çapraz bağlayıcı gerektiren Tiol-ene polimerizasyonlar. Tiyil kökleri sistein amino asit fonksiyonlarını 7 ile peptidlerin kolay dahil edilmesi için izin norbornen karbon-karbon çift bağı, çok-tiol içeren çapraz bağlayıcı maddeler genel olarak PEGN hidrojeller çapraz bağlanması için kullanılan, ile reaksiyona beri. Adım büyüme polimerizasyonu yoluyla tepki sayıda diğer kimyaları olsa da (örneğin tiyol-akrilat 15 ve tiyol-vinil sülfonun 16 olarak Michael katılma reaksiyonları, örneğin alkin-asid 17 vb tepkilere &quot;Click&quot;), tiyol-norbomen hidrojeller vardır Çok yaygın, tür olarak ikincinorbornen halka önemli reaksiyon hızını artırır ve norbornen çift bağ geçiren zincir polimerizasyonu 7 olasılığını azaltır. Hidrojel oluşumunu kolaylaştırmak için metakrilat, norbornon veya alternatif fonksiyonlandırmalar arasında karar büyük ölçüde yaklaşıma dayanmaktadır. Örneğin, zincir büyümesi polimerize PEGDM ağları hem de gösterilen bir doku mühendisliği periost 18,19 gelişiminde hücre lokalizasyonu kontrol etmek için uygun olmuştur. Adım büyüme polimerize PEG ağlar nedeniyle tiol (sistein) peptidleri ihtiva eden alt-tabaka kullanılarak enzim dizilerinin dahil kolaylığı için, enzimatik olarak-duyarlı hidrojel bozulmasını kolaylaştırmak için peptid dizilerin dahil edilmesi için daha uygun olan ve işlevselleştirilmiş makromerleri 20 norbornendir. Araştırma sorusu iyi adım-büyüme hidrojellerin kullanımı ile ele alınacaktır ise, Fairbanks ve diğ. Norbor ayrıntılı bir açıklamasını sağlarPEG 7 nene işlevselleştirme stratejisi. Bu kağıt yazılıdır kadar PEG ve peptid dizileri, (PEG için bir metakrilat ve peptidler için bir metakrilamid) fonksiyonelleştirilmiş zincir polimerizasyon reaksiyonları için de kullanılabilir. Geleneksel olarak, PEGDM diklorometan içinde metakriloil klorür ve trietilamin ile PEG reaksiyona sokulması ile elde edilir. Reaksiyon filtrasyon, dietil eter içinde çökeltme ve toplama 4 gün için 12 uzanan bir reaksiyon süresi yöntemlerle, oda sıcaklığında gece boyunca 11 ya da 24 saat boyunca 5 ilerlemeye bırakılır. Bu yaklaşımın birçok varyasyonu mevcut olmakla birlikte, her zaman alıcı olan kimyasal sentez ekipmanı büyük bir dizi gerektirir ve bu yüksek saflıktaki reaktifler ve çözücü madde, nispeten büyük miktarlarda kullanılmasını içerir olarak, çevre dostu değildir. Bu sınırlamaları aşmak için, Lin-Gibson ve ark. Te PEG fonksiyonelleştirilmesi bir mikrodalga destekli, solvent içermeyen bir yöntem geliştirdi<html> rminal metakrilat grupları (Şekil 3A) 12. Bu reaksiyonda, PEG terminal karboksil grupları, bir alkol oluşturmak üzere metakrilik anhidrit karbonil atomlarından biri ile reaksiyona girmektedirler. Bu, bir yan ürün olarak metakrilik asit ile, PEGDM ürün üretir. Bu sentez, düşük tepkime süresi ve solvent içermeyen sentez yöntemleri de dahil olmak üzere 21 mikrodalga sentez karakteristik avantajları, pek çoğuna sahiptir. Mikrodalga sentezi önemli ölçüde daha hızlı olduğu için, daha önce açıklanan yöntemlere tercih edilir, daha geniş bir sentez ekipmanı (örneğin, cam, tepkime plakaları) gerektirir, ve çözücüler arasında, sadece ürün saflaştırma / toplama olup için gerekli olarak nispeten daha az bir reaktif ve çözücü madde miktarları kullanmaktadır sentez, daha ekonomik ve çevre dostu yapmak. 0px &quot;/&gt; <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig3highres.jpg" target="_blank">Daha büyük resmi görmek için buraya tıklayın</a> . Şekil 3:.. Işlevselleştirilmesi şema A) Poli (etilen glikol) oluşturan poli (etilen glikol) metakrilat B) Bu aynı yöntem kullanılır peptit sekanslarının N-terminini işlevselleştirilmesi için kullanılabilir üretilmesi için 10x mol fazlası metakrilik anhidrit ile reaksiyona sokulan bir fonksiyonlandırılmış peptid metakrilamit. Önce reçineden peptidin bölünmesi için bu prosedürü gerçekleştirerek, N-terminalinde selektif işlevselleştirme amino asit yan grupları korunmuş olarak kalır gerçekleştirilebilir. n: PEG sayısı (2 için, sırası ile, = 45.5, 227 ve 455 N 10, ve 20 kDa lineer PEG kullanılan) makromerin yinelenir. R1 RN: amino asit yan zincirleridir. PGN PG1 için: koruyucu grupları yan zincir. TFA: trifloroasetik asit. İPUÇLARI: triisopropilsilan. Dodt: 3,6-dioksa-1 ,8-octanedithiol. H 2 O: Su. Mikrodalga destekli methacrylation yöntem son polimer ve polimerik ağlar çeşitli içine dahil edilmesini kolaylaştırmak için peptid metakrilamid grup (Şekil 3B) ile peptidlerin N-terminini işlevselleştirilmesi grubumuzca adapte edilmiştir. Bu reaksiyonda, peptidin N-terminal birincil aminin, bir amit oluşturmak üzere metakrilik anhidrür üzerinde karbonil atom ile reaksiyona girmektedir. Bu, bir yan ürün olarak üretilen metakrilik asit ile işlevselleştirilmiş metakrilamit peptidi üretir. Peptid dizilerinin N-terminini işlevselleştirilmesi, bu prosedür kullanılarak, bu reaktif yan zincirler (birincil aminler (lizin), alkoller (serin, treonin) ve fenoller (tirozin)) ihtiva eden amino asitler işlevsellik sırasında korunmasını önemlidir ve koruma grupları sadece metakrilamid dahil edilmeden sonra ayrılmaktadır. Bu makalede, bu microw hem gösterecekPEGDM sentez ve on-reçine peptid dizileri işlevselleştirmek, ortak tuzaklar vurgulama ve sorun giderme yöntemleri düşündüren yöntemleri ave-destekli. Bu makalede, yaygın ürün işlevselleştirilmesini değerlendirmek için kullanılan analitik kimya tekniklerini gerçekleştirmek için yöntemler ayrıntılı olacaktır, ve daha gelişmiş modifikasyonları gerçekleştirmek için öneri ve kaynakları verilecektir. Tipik sonuçlar, hidrojel ağları meydana getirmek üzere sentezlenmiş PEGDM kullanan bir model ilacın bırakılmasını kontrol etmek üzere oluşturulan hidrojeller istismar ve hücre-hidrojel etkileşimi kolaylaştırmak için fonksiyonalize edilmiş peptitler kullanılarak dahil olan, olması gerekmektedir. Özellikle dikkat hidrojel örgü boyutunu karakterize ve hidrojel bileşimi sırayla böyle sertlik ve ilaç salım profili olarak dökme malzeme özelliklerini kontrol eden bu temel fiziksel özellik, etkileyecek ayarlı nasıl tartışmaya ödenecektir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="619">
	<tbody>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">3,6-Dioxa-1,8-octanedithiol</td>
			<td style="width:115px;">Tokyo Chemical Industry Co, LTD</td>
			<td style="width:119px;">D2649</td>
			<td style="width:167px;">CAS 14970-87-7</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acetonitrile</td>
			<td style="width:115px;">J.T. Baker</td>
			<td style="width:119px;">UN1648</td>
			<td>CAS 75-05-8</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Amino Acids</td>
			<td style="width:115px;">AAPPTech</td>
			<td style="width:119px;">Glycine: AFG101</td>
			<td>CAS 29022-11-5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"> </td>
			<td style="width:115px;"> </td>
			<td style="width:119px;">Arginine: AFR105</td>
			<td>CAS 154445-77-9</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;"> </td>
			<td style="width:115px;"> </td>
			<td style="width:119px;">Asparagine: AFD105</td>
			<td>CAS 71989-14-5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"> </td>
			<td style="width:115px;"> </td>
			<td style="width:119px;">Serine: AFS105</td>
			<td>CAS 71989-33-8</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Anhydrous diethyl ether</td>
			<td style="width:115px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">UN1155</td>
			<td>CAS 60-29-7</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Citric acid</td>
			<td style="width:115px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C1857</td>
			<td>CAS 77-92-9</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Deuterated chloroform</td>
			<td style="width:115px;">Cambridge Isotope Laboratories Inc.</td>
			<td style="width:119px;">DLM-7-100</td>
			<td>CAS 865-49-6</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:115px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">UN1593</td>
			<td>CAS 75-09-2</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Diisopropylethylamine</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">A1181</td>
			<td>CAS 7087-68-5</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dimethylformamide</td>
			<td style="width:115px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">D119-4</td>
			<td>CAS 68-12-2</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Fmoc-Gly-Wang resin</td>
			<td style="width:115px;">Peptides International</td>
			<td style="width:119px;">RGF-1301-PI</td>
			<td>100-200 mesh size</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Methacrylic anhydride</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">L14357</td>
			<td>CAS 760-93-0</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">N-Methylpyrrolidone</td>
			<td style="width:115px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">BDH1141-4LG</td>
			<td>CAS 872-80-4</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">On-resin peptides</td>
			<td style="width:115px;">Synthesized in-house</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;">On-resin peptides can also be purchased from Peptides International, GenScript, AAPPTec, etc.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">O-Benzotriazole-N,N,N&#8217;,N&#8217;-tetramethyl-uronium-hexafluoro-phosphate</td>
			<td style="width:115px;">AnaSpec Inc</td>
			<td style="width:119px;">510/791-9560</td>
			<td>CAS 94790-37-1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Peptide Calibration Standard</td>
			<td style="width:115px;">Care</td>
			<td style="width:119px;">206195</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Piperazine</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">A15019</td>
			<td>CAS 11-85-0</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Poly(ethylene glycol) 2 kDa linear</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">B22181</td>
			<td>CAS 25322-68-3</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Poly(ethylene glycol) 10 kDa linear</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">B21955</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Poly(ethylene glycol) 20 kDa linear</td>
			<td style="width:115px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">81300</td>
			<td style="width:167px;">JenKem Technologies USA is an alternate supplier of linear and multi-arm PEG</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thioanisole</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">L5464</td>
			<td>CAS 100-68-5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Trifluoroacetic acid</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">A12198</td>
			<td>CAS 76-05-1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Triisopropylsilane</td>
			<td style="width:115px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">L09585</td>
			<td>CAS 6485-79-6</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">&#945;-Cyano-4-hydroxycinnamic acid</td>
			<td style="width:115px;">Tokyo Chemical Industry Co, LTD</td>
			<td style="width:119px;">C1768</td>
			<td>CAS 28166-41-8</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microwave-assisted functionalization of poly(ethylene glycol) and on-resin peptides for use in chain polymerizations and hydrogel formation

Poli (etilen glikol) (PEG) hidrojel oluşumunda makromerler kullanarak önemli avantajlarından biri, sentetik yönlü olduğunu. PEG molekül ağırlıkları ve yapılandırmaları büyük bir çeşitlilik çizmek için yeteneği (kol sayısı, uzunluğu, kol ve dallanma desen) hidrojel yapıları ve Young modülü ve mesh boyutu da dahil olmak üzere özellikleri, sonuçta üzerinde araştırmacılar sıkı kontrol tanıyor. Bu video poli (etilen glikol) dimetakrilat (PEGDM) içine PEG öncüleri metakrilat hızlı, verimli, solvent içermeyen, mikrodalga destekli yöntem gösterecektir. Bu sentez yöntemi, ilaç dağıtım ve rejeneratif tıpta uygulamalar için çok ihtiyaç duyulan başlangıç ​​malzemelerini içerir. Bu reaktif ve çözücülerin küçük miktarlarda kullanılarak, önemli ölçüde daha hızlı ve daha basit, hem de daha ekonomik ve çevre dostu olarak gösterdiği yöntem, geleneksel methacrylation yöntemlere üstündür. Biz de on-reçine methacr için bu tekniğin bir adaptasyon gösterecekpeptitlerin ylamide işlevselleştirme. Bu on-reçine yöntem peptidlerin N-terminali önceki korumanın kaldırılması ve reçineden ayrılması için metakrilamid grupları ile fonksiyonalize sağlar. Tepkimeye giren yan gruplarının (lisin örneğin, primer amin, serin, primer alkolün, treonin sekonder alkoller ve tirozin fenol) ile amino asitler işlevselleştirilmesini önlenmesi, korunmuş olur ise bu peptidlerin N-termini metakrilamid grupların seçici olarak eklenmesine olanak tanır birden fazla yerden. Bu makale olacak ayrıntılı yaygın analitik yöntemler; functionalizations etkinliğini değerlendirmek için (proton nükleer manyetik rezonans spektroskopisi Bulunan: (lH-NMR) ve Matris uçuş kütle spektrometrisinin Laser Desorption Ionization Saat (MALDI-TOF) Destekli). Ortak tuzaklar ve sorun giderme yöntemleri önerilen başka ayar makromer işlevselliği için kullanılabilir teknik ve elde edilen hidrojel içinde olacak modifikasyonları olarak ele alınacak, fiziksel ve kimyasalözellikleri. Özel dikkat hidrojel sertlik ve ilaç salınmasını kontrol etmek, gözenek büyüklüğü etkilediği hidrojel bileşiminin modifiye edilmesi ile ödeme ile ilaç verilmesi ve hücre malzeme etkileşim çalışmaları için hidrojellerin oluşumu için sentez ürünlerinin kullanımı, gösterilecektir.

Her spektrumu tepe noktasının altındaki alan sağlayan, numune içinde bu proton nispi seviyelerine orantılı olduğu Proton nükleer manyetik rezonans, bir kimyasal reaksiyonun etkinliğini değerlendirmek için en yaygın analitik tekniklerinden biridir ürün ve reaktanın oranlarının belirlenmesi Numunedeki. Terminal metakrilat proton teorik oranı (a, b ve c), (d) merkezi PEG protonlara: Bu tepkime için, 1 &#39;H-NMR analizi (Şekil 4) gözlenen gelen% işlevselleştirilmesini hesaplamak için kullanılabilir. Şekil 4&#39;te gösterilen PEGDM önce işlevsellik 2,000 Da idi ve bu nedenle n = 2,000 Da / (44 Da / PEG tekrarı) = 45.5, = 4 x (n-1) = 178 çok d, proton alma: NMR birim oranı 178 / = 1.74 102.16. Örnekteki suyun varlığı yapay tepe noktasının altındaki alanı artar Bu durumda, bir% işlevselleştirilmesini değerlendirilmesinde kullanılamaz zirve. Zirve b kullanarak,% fonksiyonlandırmalar 1.00 * 1.74 / 2 * 100% =% 87.1 &#39;dir; istimalg tepe c% fonksiyonlandırmalar 1.08 * 1.74 / 2 * 100% = 94.1% olduğunu. Bu nedenle, genel% fonksiyonlandırmalar% 91 olup, bu PEGDM yeterli hidrojel sentezinde kullanılmak üzere işlevlendirilmektedir. Tipik olarak, yaklaşık% 90 işlevselleştirme methacrylation tek turundan sonra elde edilir. Due peptidlerin 1 &#39;H-NMR analizi ortaya proton tepe yığınına kadar, peptid işlevselleştirme daha kolay bir MALDI-TOF kütle spektrometrisi kullanılarak incelenmiştir. Bu peptit sentezlendi ve GKRGDSG işlevselleştirilmesini metakrilamid tabi tutuldu ve Şekil 5&#39;te gösterilmiştir. Peptidin küçük bir kısmı, gözlenen en yüksek molekül ağırlıklı peptit sekansının doğru sentezini gösteren 676 g / mol, peptitin beklenen molekül ağırlığı, meydana gelen gösterdi prefunctionalization molekül ağırlıklı değerlendirme (Şekil 5A) için ayrıldı. Peptidin kalan metakrilamid fonksiyonel uygulandıönce bölünmeye ization. Bu peptit Pbf R korumalı amino asitleri ihtiva gibi, bölme 4 saat tiyoanisol içeren bir karışım içinde gerçekleştirilmiştir. Metakrilamid işlevsellik sonra gözlenen en yüksek molekül ağırlığı 744 g / mol (Şekil 5B) oluşur, metakrilamid işlevselleştirilmiş peptid (68 676 g / mol) ve beklenen ağırlık fonksiyonelleştirilmemiş peptitin beklenen moleküler ağırlıkta, doğru belirtilmediği fonksiyonlandırmalar. PEG ve metakrilamid fonksiyonalize peptidin her iki özelliğe göstermek için, PEGDM hidrojeller GKRGDSG (Şekil 6) fonksiyonalize metakrilamid ve 0,5 mM olmadan üretilmiştir. Hidrojeller ağırlıkça% 0.05 lityum fenil-2 ,4,6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP) foto-başlatıcı olarak ile, PBS içinde ağırlık olarak% 10 lineer 10 kDa PEGDM ile üretildi. Hidrojel ön-madde çözeltisi, iki cam slaytlar, bir cam slayt aralayıcı ile ayrılır ve bağlayıcı klipsler ile bir arada tutulan arasında enjekte edildi. Prekürsör çözeltisi daha sonra 8 mm çapında bir silindir şeklinde köpükler, jeller, zımba kullanılarak toplandı ve daha sonra, çapraz bağlanmasını başlatmak için 10 dakika boyunca 2 mW / cm 2 365 nm UV ışığa maruz bırakılmıştır. Jeller PBS ile durulandı ve şişme denge koşulları 16,20 elde edilmiştir sağlamak için 2 gün boyunca şişmeye bırakıldı. İnsan MSC (geçit 3)% 80 konfluansa kadar büyütüldü ve 15,000 hücre / cm 2 de hidrojeller üzerine serpildi. Hücreler kullanılarak 10X büyütme ile 0.5 ul / ml kalsein AM ve 2 ul / ml etidyum homodimer (Invitrogen&#39;den ölü / canlı Viability kit) içeren taze ortama aktarılmıştır ve faz kontrast ve floresan altında görüntüsü önce 48 saat için yapışmaya bırakılmıştır Nikon Eclipse Ti 2000. MKH fonksiyonelleştirilmemiş PEG hidrojellerin (Şekil 6A) uymak için koyamadık, ama hücre yapışma peptid RGD dahil edilmesi durumunda onlar için uygun ve hidrojel yüzey (Şekil 6B) yaymak başardık. / CANLI DEAD görüntüleriMSC ölümü üzerine jel yüzeyinden ayırmak ve tohumlu hücre canlılığının yapay enflasyonu ile sonuçlanan ortam aktarım işlemi sırasında kaldırılacak yapışma bağımlı hücreleri gibi, tohumlanmış MSC nüfusun canlılığı temsil etmemektedir sundu. Bunun yerine, floresan görüntüler tek faz kontrast altında zor olabilir, hidrojel topoloji, yapışık hücre ve küçük varyasyonlar arasında ayırmak için tasarlanmıştır. İlginç bir şekilde, yayma olmayan hücreleri hücreler görüntüleme sırasında ölen belirten, kalsein AM ve etidyum homodimer hem de pozitif leke PEG-tek jelleri üzerinde tohumlandı. PEG hidrojelle birçok avantajlarından biri de son derece ayarlanabilir doğasıdır. PEG hidrojelin özel makyaj değiştirme araştırmacılar, elastikiyet modülü gibi özellikleri üzerinde kontrolün yüksek derecede elde edilir. Şekil 7&#39;de gösterildiği gibi, PEG molekül ağırlığı (Şekil 7A) ve ağırlık yüzdesi (her ikisi de <strong&gt; Şekil 7B) hidrojel gözenek büyüklüğü (ξ) ve elde edilen hidrojel sertliğini kontrol etmek ve kapsüllenmiş ilaç salma oranı bilinmektedir. Bu, farklı molekül ağırlığı PEGDM ile hidrojeller üreten ve elde edilen hidrojel modülü ve örgü boyutu (Şekil 8) araştırılarak gösterilmiştir. Tüm hidrojeller foto-başlatıcı olarak% 0.05 &#39;LAP ile, PBS içinde ağırlık olarak% 10 lineer PEGDM ile üretildi. Hidrojel ön-madde çözeltisi 40 ul silindirik geometrisi çapı yaklaşık 5 mm ve 2 mm yüksekliğinde üreten, hidrojeller oluşturmak üzere uçları kesilmiş ve 10 dakika boyunca 2 mW / cm 2 365 nm UV ışığına maruz kalan 1 ml şırınga içinde olduğu . Jeller mekanik test edilmeden önce 2 gün boyunca PBS içinde şişmeye bırakıldı. Hidrojel modülü 0.1 mm / sn &#39;lik bir oranda başlangıç ​​hidrojel yükseklik 5 ile% 10 sıkıştırırken, 5 N yük hücresi ile bir MTS QT / 5 kullanılarak belirlendi. Mekanik test işlemi tamamlandıktan sonra, örgü boyutu hidrojel mas ölçülerek belirlendipre-(M s) ve post-(M D) MATLAB yapılan hesaplamalar ile tartışma bölümünde, ayrıntılı olarak Flory-Rehner denklem yoluyla liyofılizasyondan 24 saat. Hipotez olarak, hidrojel ağ boyutunda bir artış (Şekil 8A) ve hidrojel sertlik azalma (Şekil 8B) neden makromer PEG&#39;in molekül ağırlığı artmaktadır. Hidrojel ağ boyutu ve elde edilen jel sertliği de ağırlık yüzdesi PEG değiştirilmesiyle kontrol edilebilir. Hidrojeller doğrusal 10 kDa PEGDM arasında değişen ağırlıkça% ile üretildi ve daha önce (Şekil 9) için açıklanan hidrojel sertlik ve gözenek boyutu belirlenmiştir. PEG gibi önemli bir ağ boyutunda bir azalma (Şekil 9A) ve hidrojel sertlik (Şekil 9B) içinde bir artışa neden olur ağırlıkça% artırılması, Şekil 7B&#39;de gösterilen edildi. Kapsüllenmiş sığır serum albümini (BSA) ihtiva eden Hidrojeller değişen Molecula kullanılarak oluşturulmuşturağırlıklı bir PEG (2, 10, ve 20 kDa). Şekil 6 için tarif edildiği gibi bütün hidrojeller, 50 ug / ml BSA içeren PBS içinde ağırlık olarak% 10 PEGDM ile üretildi. Jeller, 37 ° C&#39;de 1 ml PBS içinde inkübe edildi ve her bir zaman noktasında taze PBS aktarılmıştır. Çıkış BSA Thermo Scientific Bradford Assay kullanılarak ölçülmüştür. Hidrojel ağ boyutu, Şekil 8 için tarif edildiği gibi tespit edilmiştir. Şekil 7A&#39;da gösterildiği gibi, serbest BSA hidrojel içinde daha büyük bir gözenek boyutuna (Şekil 10) bir sonucu olarak, daha yüksek molekül ağırlıklı PEGDM kullanılarak meydana hidrojeller daha hızlı bir şekilde gerçekleşir. <img alt="Şekil 4," fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig4.jpg" width="500px" /> Şekil 4. 2 kDa lineer PEGDM içinde Örnek 1 &#39;H-NMR mikrodalga destekli yöntemiyle işlevselleştirilmiş. Yüzde işlevselleştirme ca olabilir,dayalı lculated görülmektedir:. Terminal metakrilat protonların teorik oranı (a, b ve c) merkezi PEG proton (d) için <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig4highres.jpg" target="_blank">büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 5," fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig5.jpg" width="500px" /> Şekil 5,. Peptit GKRGDSG (A) önce ve (B) mikrodalga destekli yöntemiyle işlevsellik sonra. Işlevsellik sonra gözlenen en yüksek molekül ağırlığı 744 g / mol olarak ortaya unutmayın, metakrilamid işlevselleştirilmiş peptitin beklenen ağırlık (676 Örnek MALDI-ToF 68 g / mol) ve olmayan un-fonksiyonlu peptid (676 g / mol) beklenen moleküler ağırlıkta. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig5highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . Şekil 6,. Temsilci faz kontrast (solda) ve (yeşil / kırmızı) DEAD / CANLI yalnız ve B A) PEG jelleri kültüre MKH&#39;lerin floresan görüntüler (sağ)) 0.5 mM içeren PEG jeller işlevlendirilmektedir GKRGDSG metakrilamit. MKH&#39;ler uygun durumda ve yaymak yalnız Pegda jeller, ancak hücre yapışma peptid RGD dahil edilmesi üzerine, uygun ve hidrojel yüzeye yayılır edebiliyoruz. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig6highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 7" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig7.jpg" width="500px" /> Şekil 7. A) hidrojel ağlar oluşturmak için kullanılan PEG molekül ağırlığı ve B) ağırlık yüzdesi PEG (_ hidrojel gözenek büyüklüğü etkiler8 ;) ve elde edilen hidrojel sertlik ve kapsüllenmiş ilaç salma oranı. A) sabit bir ağırlık yüzdesi olarak soldan sağa doğru PEG molekül ağırlığı () Artan ağırlık düşmesi) hidrojel sertlik azalması ve ilaç salım oranını. Artan B, hidrojel örgü boyutunu artırır (soldan sağa) PEG yüzdesi benzer hidrojel sertliğin azaltılması ve ilaç salımı (ölçeksiz) oranını artırarak, hidrojel örgü boyutunu artırır hidrojeller oluşturmak için kullanılır. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig7highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 8," fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig8.jpg" width="500px" /> Şekil 8,. A) Mesh boyutunu artırır ve B) hidrojel sertlik PEG makromer moleküler ağırlığı arttıkça azalmaktadır. N = 10, hata çubukları, = SEM, *** p ve# 60; 0.001 tek yönlü Tukey HSD post-hoc testi ile ANOVA. Tüm istatistiksel analizler Prizma 5 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig8highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 9," fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig9.jpg" width="500px" /> Şekil 9,. A) artan ağırlıkça% PEG) ile hidrojel sertlik artar boyutu azalır ve B Mesh. N = 9-10, hata çubukları = SEM, ** p &lt;0.01, *** p &lt;0.001 Tukey HSD ile tek-yönlü ANOVA ile yazılan- hoc testi. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig9highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 10," fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50890/50890fig10.jpg" width="500px" /> Şekil 10. ENCA Yayın2 kDa, 10 kDa, 20 kDa molekül ağırlıklı bir PEG kullanılarak oluşturulan hidroj ikinci psulated Model ilaç, sığır serum albümini (BSA). BSA serbest hidrojel içinde daha büyük bir göz büyüklüğüne sahip bir sonucu olarak, daha yüksek molekül ağırlıklı PEGDM kullanılarak meydana hidrojeller daha hızlı bir şekilde cereyan . n = 6, hata çubukları = SEM. Serbest% BSA Bonferroni ile iki yönlü ANOVA tekrar-ölçer ile 2 ve 10 kDa jellerinden salma eşdeğerdir t = 1 ve 2.5 saat, hariç her zaman noktasında, her üç grup arasında (p &lt;0.0001) önemli ölçüde farklıdır post-hoc testi. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50890/50890fig10highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> .

Watch this Scientific Journal Video about Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation at JoVE.com

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Bu video zincir polimerizasyonların gizlenmemesi ve hidrojel sentezini sağlayan, poli (etilen glikol), metakrilat, hızlı, verimli bir yöntem gösterecektir. Bu benzer, fonksiyonlandırmalar verimliliğini değerlendirmek giderme ve gelişmiş değişiklikler için öneriler sunmak ve tipik hidrojel karakterizasyon teknikleri göstermek için peptidler, detay ortak analitik yöntemler içine metakrilamit işlevlerini tanıtmak için nasıl gösterecektir.

Mikrodalga destekli Poli işlevselleştirilmesi (etilen glikol) ve zincir polimerizasyonu ve Hidrojel formasyonunda kullanılan On-reçine Peptides

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

Fonksiyonlu naftalenlerin / Solvatochromic Boyaların Sentez için Mikrodalga-destekli Moleküliçi Dehydrogenative Diels-Alder Reaksiyonları

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

Kısa Peptidlerinin Self-meclisi tarafından Sıralı Biyomoleküler Yapıların Oluşumu

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Ethylene Polymerizations Using Parallel Pressure Reactors and a Kinetic Analysis of Chain Transfer Polymerization

Paralel Basınç Reaktörleri ve Zincir Transferi Polimerizasyon bir Kinetik Analizi Etilen Polimerizasyonlar

We demonstrate a method for high-throughput catalyst screening using a parallel pressure reactor starting from the initial synthesis of a nickel ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Sentezi, Karakterizasyonu ve Hibrid Au / CdS ve Au / ZnS Çekirdek / Shell Nanopartiküller işlevselleştirilmesi

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

One-pot mikrodalga destekli dönüşüm anomerik nitrat-esterleri Trichloroacetimidates

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Surface Functionalization of Metal-Organic Frameworks for Improved Moisture Resistance

Geliştirilmiş nem direnci için Metal organik çerçeveler yüzey Functionalization

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous inorganic materials with promising properties in gas storage and separation, catalysis and sensing. ...

Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization

Düşük sıcaklık mikrodalga destekli hidrotermal karbonizasyon ile Willow Wood yakıt emisyonu azaltılması

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative ...

Calcium Carbonate Formation in the Presence of Biopolymeric Additives

Biyopololitik katkı maddelerinin varlığında kalsiyum karbonat oluşumu

Biomineralization is the formation of minerals in the presence of organic molecules, often related with functional and/or structural roles in living ...

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

1-Aryl-1H-pyrazole-5-aminlerin mikrodalga destekli hazırlanması

A synthetic process for the preparation of a variety of 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines was developed. The microwave-mediated nature of this method makes it ...