Name: synthesis of aptamer-pei-g-peg modified gold nanoparticles loaded with doxorubicin for targeted drug delivery
Uploaded: 2020-06-23T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Aptamer-PEI-g-PEG Modified Gold Nanoparticles Loaded with Doxorubicin for Targeted Drug Delivery at JoVE.com

Dit onderzoek werd gefinancierd door de National Natural Science Foundation of China (31700840); het belangrijkste wetenschappelijke onderzoeksproject van de provincie Henan (18B430013, 18A150049). Dit onderzoek werd ondersteund door het Nanhu Scholars Program for Young Scholars van XYNU. De auteurs willen bachelorstudent Zebo Qu van het College of Life Sciences in XYNU bedanken voor zijn nuttige werken. De auteurs willen graag het Analysis & Testing Center van XYNU erkennen voor het gebruik van hun apparatuur.

LET OP: Zorg ervoor dat u alle relevante materiaalveiligheidsinformatiebladen (MSDS) raadpleegt voordat u alle chemicaliën gebruikt. Verschillende chemicaliën die worden gebruikt voor de bereiding van copolymeer en nanodeeltjes zijn acuut giftig. Nanodeeltjes hebben ook potentiële gevaren. Zorg ervoor dat u alle geschikte veiligheidspraktijken en persoonlijke beschermingsmiddelen gebruikt, waaronder handschoenen, laboratoriumjas, kappen, broeken over de hele lengte en schoenen met een dichte tenen.
<p class="jove_...

<ol>
	<li>Abad, J. M., Bravo, I., Pariente, F., Lorenzo, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-tasking+base+ligand:+a+new+concept+of+AuNPs+synthesis.">Multi-tasking base ligand: a new concept of AuNPs synthesis.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 408 (9), 2329-2338 (2016).</li><li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+statistics,+2019.">Cancer statistics, 2019.</a> CA-A Cancer Journal for Clinicians. 69 (1), 7-34 (2019).</li><li>Jang, B., Kwon, H., Katila, P., Lee, S. J., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+delivery+of+biological+therapeutics+for+multimodal+and+synergistic+cancer+therapies.">Dual delivery of biological therapeutics for multimodal and synergistic cancer therapies.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 98, 113-133 (2016).</li><li>Gansler, T., 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=Sixty+years+of+CA:+a+cancer+journal+for+clinicians.">Sixty years of CA: a cancer journal for clinicians.</a> CA-A Cancer Journal for Clinicians. 60 (6), 345-350 (2010).</li><li>Li, J., 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=Molecular+Mechanism+for+Selective+Cytotoxicity+towards+Cancer+Cells+of+Diselenide-Containing+Paclitaxel+Nanoparticles.">Molecular Mechanism for Selective Cytotoxicity towards Cancer Cells of Diselenide-Containing Paclitaxel Nanoparticles.</a> International Journal of Biological Sciences. 15 (8), 1755-1770 (2019).</li><li>Zhao, 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=Precise+ratiometric+loading+of+PTX+and+DOX+based+on+redox-sensitive+mixed+micelles+for+cancer+therapy.">Precise ratiometric loading of PTX and DOX based on redox-sensitive mixed micelles for cancer therapy.</a> Colloids Surfaces B: Biointerfaces. 155, 51-60 (2017).</li><li>Blum, R. H., Carter, 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=Adriamycin.+A+new+anticancer+drug+with+significant+clinical+activity.">Adriamycin. A new anticancer drug with significant clinical activity.</a> Annals of Internal Medicine. 80 (2), 249-259 (1974).</li><li>de Lima, R. D. N., 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=Low-level+laser+therapy+alleviates+the+deleterious+effect+of+doxorubicin+on+rat+adipose+tissue-derived+mesenchymal+stem+cells.">Low-level laser therapy alleviates the deleterious effect of doxorubicin on rat adipose tissue-derived mesenchymal stem cells.</a> Journal of Photochemistry Photobiology B. 196, 111512 (2019).</li><li>Markowska, A., Kaysiewicz, J., Markowska, J., Huczynski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doxycycline,+salinomycin,+monensin+and+ivermectin+repositioned+as+cancer+drugs.">Doxycycline, salinomycin, monensin and ivermectin repositioned as cancer drugs.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 29 (13), 1549-1554 (2019).</li><li>Songbo, 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=Oxidative+stress+injury+in+doxorubicin-induced+cardiotoxicity.">Oxidative stress injury in doxorubicin-induced cardiotoxicity.</a> Toxicology Letters. 307, 41-48 (2019).</li><li>Ewer, M. S., Ewer, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiotoxicity+of+anticancer+treatments.">Cardiotoxicity of anticancer treatments.</a> Nature Reviews Cardiology. 12 (9), 547-558 (2015).</li><li>Gabizon, A., Shmeeda, H., Barenholz, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacokinetics+of+pegylated+liposomal+Doxorubicin:+review+of+animal+and+human+studies.">Pharmacokinetics of pegylated liposomal Doxorubicin: review of animal and human studies.</a> Clinical Pharmacokinetics. 42 (5), 419-436 (2003).</li><li>Xu, X., Ho, W., Zhang, X., Bertrand, N., Farokhzad, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+nanomedicine:+from+targeted+delivery+to+combination+therapy.">Cancer nanomedicine: from targeted delivery to combination therapy.</a> Trends in Molecular Medicine. 21 (4), 223-232 (2015).</li><li>Feng, S., Nie, L., Zou, P., Suo, J. <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+drug+and+polymer+molecular+weight+on+drug+release+from+PLGA-mPEG+microspheres.">Effects of drug and polymer molecular weight on drug release from PLGA-mPEG microspheres.</a> Journal of Applied Polymer Science. 132 (6), 41431 (2015).</li><li>Chen, 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=Injectable+Temperature-sensitive+Hydrogel+with+VEGF+Loaded+Microspheres+for+Vascularization+and+Bone+Regeneration+of+Femoral+Head+Necrosis.">Injectable Temperature-sensitive Hydrogel with VEGF Loaded Microspheres for Vascularization and Bone Regeneration of Femoral Head Necrosis.</a> Materials Letters. 229, 138-141 (2018).</li><li>Abadeer, N. S., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Progress+in+Cancer+Thermal+Therapy+Using+Gold+Nanoparticles.">Recent Progress in Cancer Thermal Therapy Using Gold Nanoparticles.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 120 (9), 4691-4716 (2016).</li><li>Riley, R. S., Day, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+nanoparticle-mediated+photothermal+therapy:+applications+and+opportunities+for+multimodal+cancer+treatment.">Gold nanoparticle-mediated photothermal therapy: applications and opportunities for multimodal cancer treatment.</a> WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology. 9 (4), 1449 (2017).</li><li>Fratoddi, I., 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=Highly+Hydrophilic+Gold+Nanoparticles+as+Carrier+for+Anticancer+Copper(I)+Complexes:+Loading+and+Release+Studies+for+Biomedical+Applications.">Highly Hydrophilic Gold Nanoparticles as Carrier for Anticancer Copper(I) Complexes: Loading and Release Studies for Biomedical Applications.</a> Nanomaterials (Basel). 9 (5), 772 (2019).</li><li>Lee, S. 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=Drug-loaded+gold+plasmonic+nanoparticles+for+treatment+of+multidrug+resistance+in+cancer.">Drug-loaded gold plasmonic nanoparticles for treatment of multidrug resistance in cancer.</a> Biomaterials. 35 (7), 2272-2282 (2014).</li><li>Dreaden, E. C., Alkilany, A. M., Huang, X., Murphy, C. J., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+golden+age:+gold+nanoparticles+for+biomedicine.">The golden age: gold nanoparticles for biomedicine.</a> Chemical Society Reviews. 41 (7), 2740-2779 (2012).</li><li>Wei, T., 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=Anticancer+drug+nanomicelles+formed+by+self-assembling+amphiphilic+dendrimer+to+combat+cancer+drug+resistance.">Anticancer drug nanomicelles formed by self-assembling amphiphilic dendrimer to combat cancer drug resistance.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (10), 2978-2983 (2015).</li><li>Galluzzi, L., Buque, A., Kepp, O., Zitvogel, L., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunological+Effects+of+Conventional+Chemotherapy+and+Targeted+Anticancer+Agents.">Immunological Effects of Conventional Chemotherapy and Targeted Anticancer Agents.</a> Cancer Cell. 28 (6), 690-714 (2015).</li><li>Muddineti, O. S., Ghosh, B., Biswas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+trends+in+using+polymer+coated+gold+nanoparticles+for+cancer+therapy.">Current trends in using polymer coated gold nanoparticles for cancer therapy.</a> International Journal of Pharmaceutics. 484 (1-2), 252-267 (2015).</li><li>Hu, W., 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=Methyl+Orange+removal+by+a+novel+PEI-AuNPs-hemin+nanocomposite.">Methyl Orange removal by a novel PEI-AuNPs-hemin nanocomposite.</a> Journal of Environmental Sciences. 53, 278-283 (2017).</li><li>Gu, F. X., 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=Targeted+nanoparticles+for+cancer+therapy.">Targeted nanoparticles for cancer therapy.</a> Nano Today. 2 (3), 14-21 (2007).</li><li>Srinivasarao, M., Galliford, C. V., Low, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+in+the+design+of+ligand-targeted+cancer+therapeutics+and+imaging+agents.">Principles in the design of ligand-targeted cancer therapeutics and imaging agents.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 14 (3), 203-219 (2015).</li><li>Liu, Z., Shi, Y., Chen, Z., Duan, L., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+progress+towards+the+use+of+aptamers+in+targeted+cancer+therapy.">Current progress towards the use of aptamers in targeted cancer therapy.</a> Chinese Science Bulletin (Chinese Version). 59 (14), 1267 (2014).</li><li>Ghosh, P., Han, G., De, M., Kim, C. K., Rotello, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+nanoparticles+in+delivery+applications.">Gold nanoparticles in delivery applications.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 60 (11), 1307-1315 (2008).</li><li>Vandghanooni, S., Eskandani, M., Barar, J., Omidi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+LNA-loaded+nanoparticles+of+star-shaped+glucose-core+PCL-PEG+copolymer+for+enhanced+inhibition+of+oncomiR-214+and+nucleolin-mediated+therapy+of+cisplatin-resistant+ovarian+cancer+cells.">Antisense LNA-loaded nanoparticles of star-shaped glucose-core PCL-PEG copolymer for enhanced inhibition of oncomiR-214 and nucleolin-mediated therapy of cisplatin-resistant ovarian cancer cells.</a> International Journal of Pharmaceutics. 573, 118729 (2020).</li><li>Andghanooni, S., Eskandani, M., Barar, J., Omidi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AS1411+aptamer-decorated+cisplatin-loaded+poly(lactic-co-glycolic+acid)+nanoparticles+for+targeted+therapy+of+miR-21-inhibited+ovarian+cancer+cells.">AS1411 aptamer-decorated cisplatin-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles for targeted therapy of miR-21-inhibited ovarian cancer cells.</a> Nanomedicine. 13 (21), 2729-2758 (2018).</li><li>Palmieri, 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=Human+anti-nucleolin+recombinant+immunoagent+for+cancer+therapy.">Human anti-nucleolin recombinant immunoagent for cancer therapy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (30), 9418-9423 (2015).</li><li>Pichiorri, F., 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=In+vivo+NCL+targeting+affects+breast+cancer+aggressiveness+through+miRNA+regulation.">In vivo NCL targeting affects breast cancer aggressiveness through miRNA regulation.</a> Journal of Experimental Medicine. 210 (5), 951-968 (2013).</li><li>Hou, S., McCauley, L. K., Ma, P. X. <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+erosion+properties+of+PEG-containing+polyanhydrides.">Synthesis and erosion properties of PEG-containing polyanhydrides.</a> Macromolecular Bioscience. 7 (5), 620-628 (2007).</li><li>Nie, 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=Injectable+Vaginal+Hydrogels+as+a+Multi-Drug+Carrier+for+Contraception.">Injectable Vaginal Hydrogels as a Multi-Drug Carrier for Contraception.</a> Applied Sciences. 9 (8), 1638 (2019).</li><li>Zou, P., Suo, J., Nie, L., Feng, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-responsive+biodegradable+star-shaped+block+copolymers+for+vaginal+gels.">Temperature-responsive biodegradable star-shaped block copolymers for vaginal gels.</a> Journal of Materials Chemistry. 22 (13), 6316-6326 (2012).</li><li>Etrych, T., &#352;ubr, V., Laga, R., &#344;&#237;hov&#225;, B., Ulbrich, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+conjugates+of+doxorubicin+bound+through+an+amide+and+hydrazone+bond:+Impact+of+the+carrier+structure+onto+synergistic+action+in+the+treatment+of+solid+tumours.">Polymer conjugates of doxorubicin bound through an amide and hydrazone bond: Impact of the carrier structure onto synergistic action in the treatment of solid tumours.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 58, 1-12 (2014).</li><li>Safari, F., Tamaddon, A. M., Zarghami, N., Abolmali, S., Akbarzadeh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyelectrolyte+complexes+of+hTERT+siRNA+and+polyethyleneimine:+Effect+of+degree+of+PEG+grafting+on+biological+and+cellular+activity.">Polyelectrolyte complexes of hTERT siRNA and polyethyleneimine: Effect of degree of PEG grafting on biological and cellular activity.</a> Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology. 44 (6), 1561-1568 (2016).</li></ol>

Het 1H NMR spectrum (Figuur 2) bevestigt de succesvolle synthese van CT-PEG copolymeer en PEI-g-PEG copolymeer. De molecuulgewichten van PEG en PEI waren respectievelijk 1.000 en 1.200. Bovendien werd het EDC/NHS-katalytische systeem gebruikt om PEI-g-PEG-copolymeer te synthetiseren via amidereacties. Opgemerkt moet worden dat als de molecuulgewichten van PEG en PEI veranderen voor het synthetiseren van PEI-g-PEG-copolymeer, de reactietijd en het katalytische systeem opnieuw moete...

Omdat kanker wereldwijd het grootste volksgezondheidsprobleem is, wordt kanker algemeen gekenmerkt als een laag genezingspercentage, een hoog recidiefpercentage en een hoogsterftecijfer 1,2. De huidige conventionele antikankermethoden omvatten chirurgie, chemotherapie en radiotherapie3, waaronder chemotherapie de primaire behandeling is voor kankerpatiënten in de kliniek4. Klinisch gebruikte geneesmiddelen tegen kanker omvatten voornamelijk paclitaxel (PTX)5 en doxorubicine (DOX)6,7. DOX, een antineoplastisch geneesmiddel, is breed toegepast in klinische chemotherapie, vanwege de voordelen van kankercytotoxiciteit en remming van de proliferatie van kankercellen8,9. DOX veroorzaakt echter cardiotoxiciteit10,11, en de korte halfwaardetijd van DOX beperkt de toepassing ervan in de kliniek12. Daarom zijn afbreekbare medicijndragers nodig om DOX te laden en op een gecontroleerde manier op een gecontroleerde manier vrij te geven naar een gericht gebied.
Nanodeeltjes zijn veel gebruikt in gerichte systemen voor het afleveren van geneesmiddelen en hebben verschillende voordelen bij de behandeling van kanker (d.w.z. een aanzienlijke oppervlakte-volumeverhouding, kleine grootte, vermogen om verschillende geneesmiddelen in te kapselen, en afstembare oppervlaktechemie, enz.) 13,14,15. In het bijzonder zijn gouden nanodeeltjes (AuNPs) veel gebruikt in biologische en biomedische toepassingen, zoals fotothermische kankertherapie16,17. De unieke eigenschappen van AuNPs, zoals facile synthese en algemene oppervlakte functionalisatie, hebben uitstekende vooruitzichten op het klinische gebied van kankertherapie18. Ook, AuNPs zijn gebruikt om drug levering strategieën te identificeren, tumoren te diagnosticeren, en weerstand te overwinnen in vele studies19,20.
Desondanks moeten AuNP's verder worden aangepast om de resistentie tegen geneesmiddelen te overwinnen via een hoge lokale afgifte bij tumorlaesies door verbeterde permeatie en retentie (EPR), zoals de targeting- en toegankelijkheidseigenschappen. Polymeer gefunctionaliseerde AuNPs hebben unieke voordelen, zoals verbeterde oplosbaarheid in water van hydrofobe antikanker drugs en verlengde circulatie tijd21,22. Verschillende biocompatibele polymeren zijn gebruikt voor AuNP-coatings, zoals polyethyleenglycol (PEG), polyethyleenimine (PEI), hyaluronzuur, heparine en xanthaangom. Dan wordt de stabiliteit, evenals de lading, van AuNPs goed verbeterd23. Pei is een sterk vertakt polymeer dat bestaat uit vele herhalende eenheden van primaire, secundaire en tertiaire aminen24. PEI heeft een uitstekende oplosbaarheid, lage viscositeit en een hoge mate van functionaliteit, die geschikt is voor coating op AuNPs.
Aan de andere kant moeten antikankermedicijnen rechtstreeks aan kankercellen worden geleverd met een verbeterde laadefficiëntie en met een lagere toxiciteit voor de behandeling van primaire en gevorderde gemetastaseerde tumoren25. Gerichte liganden hebben een groot potentieel voor anti-kanker geneesmiddel gerichte toedieningssystemen26. De selectiviteit voor doelmolecuulbinding verleent antikankermedicijnen die gericht zijn op specificiteit en verhoogt de verrijking van geneesmiddelen in zieke weefsels27. Meer liganden omvatten antilichamen, polypeptiden en kleine moleculen. In vergelijking met andere liganden kunnen nucleïnezuur aptamers in vitro worden gesynthetiseerd en zijn ze gemakkelijk aan te passen. AS1411 is een ongewijzigd fosfodiëster oligonucleotide van 26 bp dat een stabiele dimerische G-tetramerstructuur vormt om zich specifiek te binden aan een overexpressie van nucleaire eiwitreceptor op kankercellen28,29,30. AS1411 remt de proliferatie van veel kankercellen , maar heeft geen invloed op de groei van gezonde cellen31,32. Als gevolg hiervan is AS1411 gebruikt om een ideaal gericht medicijnafgiftesysteem te fabriceren.
In deze studie wordt een PEI-g-PEG copolymeer gesynthetiseerd via een amidereactie, waarna PEI-g-PEG copolymeer gecoate gouden nanodeeltjes (PEI-g-PEG@AuNPs) worden vervaardigd. Bovendien zijn DOX en AS1411 opeenvolgend gekoppeld aan de voorbereide PEI-g-PEG@AuNPs, zoals weergegeven in figuur 1. Dit gedetailleerde protocol is bedoeld om onderzoekers te helpen veel van de gemeenschappelijke valkuilen te vermijden die verband houden met de fabricage van nieuwe PEI-g-PEG@AuNPs geladen met DOX en AS1411.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>4-Dimethylaminopyridine</td>
			<td>Macklin</td>
			<td>D807273</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A549 cell</td>
			<td></td>
			<td>ATCC CCL-185TM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AS1411</td>
			<td>BBI Life Sciences Corporation</td>
			<td></td>
			<td>5&#39;-d (TTTGGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGG) FL-AS1411 (fluorophore-labeled AS1411)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell counting kit-8 (CCK-8)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>96992-500TESTS-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Traditional Chinese medicine</td>
			<td>80047318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl ether (Et2O)</td>
			<td>SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide</td>
			<td>Macklin</td>
			<td>D806645</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium (DMEM)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Doxorubicin hydrochloride</td>
			<td>Rhawn</td>
			<td>R017518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ether absolute</td>
			<td>Traditional Chinese medicine</td>
			<td>80059618</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Field Emission Transmission Electron Microscope</td>
			<td>FEI Company</td>
			<td>Tecnai G2 F 20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold(III) chloride trihydrate</td>
			<td>Rhawn</td>
			<td>R016035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Particle-size Instrument</td>
			<td>Malvern Instruments Ltd</td>
			<td>ZetasizerNanoZS/Masterszer3000E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate Reader</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>SpectraMax 190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(3-Dimethylaminopropyl)-N&#39;-ethylcarbodiimide hydrochloride</td>
			<td>Macklin</td>
			<td>N808856</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Hydroxysuccinimide</td>
			<td>Macklin</td>
			<td>H6231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NMR software</td>
			<td>Delta 5.2.1</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer</td>
			<td>JEOL</td>
			<td>JNM-ECZ600R/S3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Origin 8.5</td>
			<td>OriginLab</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>V900929-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P4417-100TAB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(ethylene glycol)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>81188</td>
			<td>BioUltra, average Mn ~ 1000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly (ethyleneimine) solution</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>482595</td>
			<td>average Mn ~ 1200, 50 wt.% in H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium borohydride, powder</td>
			<td>Acros</td>
			<td>C18930</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>85886-10ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Succinic anhydride</td>
			<td>Traditional Chinese medicine</td>
			<td>30171826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran</td>
			<td>Traditional Chinese medicine</td>
			<td>40058161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>Traditional Chinese medicine</td>
			<td>80134318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV/VIS/NIR Spectrometer</td>
			<td>Lambda950</td>
			<td>Lambda950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Photoelectron Spectrometer</td>
			<td>Thermo&#8194;Fisher&#8194;Scientific</td>
			<td>K-ALPHA 0.5EV</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of aptamer-pei-g-peg modified gold nanoparticles loaded with doxorubicin for targeted drug delivery

Vanwege resistentie en toxiciteit van geneesmiddelen in gezonde cellen is het gebruik van doxorubicine (DOX) beperkt in klinische kankertherapie. Dit protocol beschrijft het ontwerpen van poly(ethyleenimine) geënt met polyethyleenglycol (PEI-g-PEG) copolymeer gefunctionaliseerde gouden nanodeeltjes (AuNPs) met geladen aptamer (AS1411) en DOX door middel van amidereacties. AS1411 is specifiek gebonden met gerichte nucleolin receptoren op kankercellen, zodat DOX zich richt op kankercellen in plaats van gezonde cellen. Eerst wordt PEG carboxyleerd en vervolgens geënt op vertakte PEI om een PEI-g-PEG-copolymeer te verkrijgen, wat wordt bevestigd door 1H NMR-analyse. Vervolgens worden PEI-g-PEG copolymeer gecoate gouden nanodeeltjes (PEI-g-PEG@AuNPs) gesynthetiseerd en worden DOX en AS1411 geleidelijk via amidereacties covalent aan AuNPs gebonden. De diameter van de voorbereide AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs is ~39,9 nm, met een zetapotentiaal van -29,3 mV, wat aangeeft dat de nanodeeltjes stabiel zijn in water en celmedium. Celcytotoxiciteitstesten tonen aan dat de nieuw ontworpen DOX geladen AuNPs kankercellen kunnen doden (A549). Deze synthese toont de delicate opstelling van PEI-g-PEG copolymeren, aptamers en DOX op AuNPs die worden bereikt door sequentiële amidereacties. Dergelijke aptamer-PEI-g-PEG gefunctionaliseerde AuNPs bieden een veelbelovend platform voor gerichte medicijnafgifte in kankertherapie.

1 H NMR-spectroscopie werd gebruikt om de succesvolle synthese van CT-PEG-polymeer en PEI-g-PEG-copolymeren te bevestigen (figuur 2). Figuur 2a toont aan dat het methyleenprotonsignaal bij δ = 3,61 ppm en carboxylprotonsignaal bij δ = 2,57 ppm de succesvolle synthese van CT-PEG-polymeren bevestigen. Figuur 2b toont aan dat het methyleenprotonsignaal van PEG bij δ = 2,6 ppm en protonsignaal va...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Aptamer-PEI-g-PEG Modified Gold Nanoparticles Loaded with Doxorubicin for Targeted Drug Delivery at JoVE.com

Synthesis of Aptamer-PEI-g-PEG Modified Gold Nanoparticles Loaded with Doxorubicin for Targeted Drug Delivery

In dit protocol worden doxorubicine-geladen AS1411-g-PEI-g-PEG gemodificeerde gouden nanodeeltjes gesynthetiseerd via driestapsamidereacties. Vervolgens wordt doxorubicine geladen en afgeleverd om kankercellen te targeten voor kankertherapie.

Synthese van Aptamer-PEI-g-PEG gemodificeerde gouden nanodeeltjes geladen met Doxorubicine voor gerichte medicijnafgifte

Due to drug resistance and toxicity in healthy cells, use of doxorubicin (DOX) has been limited in clinical cancer therapy. This protocol describes the ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

Sjabloon gerichte synthese van Plasmonische Gold nanobuizen met afstelbare IR absorptie

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Preparation and Characterization of SDF-1ÃƒÅ½Ã‚Â±-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Bereiding en karakterisering van SDF-1α-Chitosan-Dextransulfaat Nanodeeltjes

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Een eenvoudige methode voor de grootte gecontroleerde synthese van Stable oligomere Clusters van Gold Nanodeeltjes onder omgevingsomstandigheden

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol voor de synthese van<em&gt; Ortho</em&gt; -trifluoromethoxylated anilinederivaten

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Hydrochinon Based Synthese van Gold nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

Chemische neerslag methode voor de synthese van Nb2O5 bewerkt Bulk nikkel katalysatoren met hoge specifieke oppervlakte

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of ...

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Snelle nanosonde signaal versterking door In Situ gouden Nanoparticle synthese

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity ...

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

Synthese en karakterisering van 1,2-Dithiolane gemodificeerde zelfassemblerende Peptides

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting ...

Molten-Salt Synthesis of Complex Metal Oxide Nanoparticles

Gesmolten-zout synthese van complexe metaaloxide nanodeeltjes

The development of feasible synthesis methods is critical for the successful exploration of novel properties and potential applications of nanomaterials. ...

Methionine Functionalized Biocompatible Block Copolymers for Targeted Plasmid DNA Delivery

Methionine Gefunctionaliseerde biocompatibele blok copolymeren voor gerichte plasmide DNA-levering

Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization integrates the advantages of radical polymerization and living polymerization. This ...