Name: modulating shape of polyester based polymersomes using osmotic pressure
Uploaded: 2021-04-21T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modulating Shape of Polyester Based Polymersomes using Osmotic Pressure at JoVE.com

Bu proje kısmen 5P20GM103499-19 numaralı Ulusal Sağlık Enstitüleri Projesi tarafından Öğrenci Başlatılan Araştırma Proje Programı aracılığıyla finanse edildi. Bu çalışma Clemson'ın Yaratıcı Sorgulama Programı tarafından da kısmen desteklendi. Ayrıca, başlangıçta bu protokolü oluşturmak için çalışan Nicholas L'Amoreaux ve Aon Ali'yi de kabul ediyoruz, ilk makalelerini buradayayınladılar 14.

1. Solvent enjeksiyon yöntemi kullanılarak küresel polimerom oluşumu
<ol><li>Organik çözücüde polyesterlerin çözünmesi NOT: Polimerom oluşturmak için ilgili organik çözücüde aynı anda sadece bir polyester çözülmelidir.<ol>
<li>Polyesterleri PEG-PLA veya PEG-b-poly (laktik-ko-glikolik asit) (PEG-PLGA) dimetil sülfit (DMSO) içinde % 1,5 ağırlıkta çözün. Özellikle, 0.015 g seçili polyesteri 1 mL DMSO (15 mg/mL) içinde çözün. Polimerin tam çözünmesi için 15 dakikaya kadar girdaplan...

<ol>
	<li>Varma, L. 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=Recent+advances+in+self-assembled+nanoparticles+for+drug+delivery.">Recent advances in self-assembled nanoparticles for drug delivery.</a> Current Drug Delivery. 17 (4), 279-291 (2020).</li><li>Salatin, S., Maleki Dizaj, S., Yari Khosroushahi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+the+surface+modification,+size,+and+shape+on+cellular+uptake+of+nanoparticles.">Effect of the surface modification, size, and shape on cellular uptake of nanoparticles.</a> Cell Biology International. 39 (8), 881-890 (2015).</li><li>Baio, J. E., 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=Reversible+activation+of+pH-sensitive+cell+penetrating+peptides+attached+to+gold+surfaces.">Reversible activation of pH-sensitive cell penetrating peptides attached to gold surfaces.</a> Chemical Communications. 51 (2), 273-275 (2015).</li><li>Zhou, Y., 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=Mesoporous+silica+nanoparticles+for+drug+and+gene+delivery.">Mesoporous silica nanoparticles for drug and gene delivery.</a> Acta Pharmaceutica Sinica B. 8 (2), 165-177 (2018).</li><li>Champion, J. A., Mitragotri, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+target+geometry+in+phagocytosis.">Role of target geometry in phagocytosis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (13), 4930-4934 (2006).</li><li>Banerjee, A., Qi, J., Gogoi, R., Wong, J., Mitragotri, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+nanoparticle+size,+shape+and+surface+chemistry+in+oral+drug+delivery.">Role of nanoparticle size, shape and surface chemistry in oral drug delivery.</a> Journal of Controlled Release. 238, 176-185 (2016).</li><li>Kolhar, P., 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=Using+shape+effects+to+target+antibody-coated+nanoparticles+to+lung+and+brain+endothelium.">Using shape effects to target antibody-coated nanoparticles to lung and brain endothelium.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (26), 10753-10758 (2013).</li><li>Meng, F., Zhong, Z., Feijen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-responsive+polymersomes+for+programmed+drug+delivery.">Stimuli-responsive polymersomes for programmed drug delivery.</a> Biomacromolecules. 10 (2), 197-209 (2009).</li><li>Iqbal, S., Blenner, M., Alexander-Bryant, A., Larsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymersomes+for+therapeutic+delivery+of+protein+and+nucleic+acid+macromolecules:+from+design+to+therapeutic+applications.">Polymersomes for therapeutic delivery of protein and nucleic acid macromolecules: from design to therapeutic applications.</a> Biomacromolecules. 21 (4), 1327-1350 (2020).</li><li>Discher, D. E., Ahmed, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymersomes.">Polymersomes.</a> Annual review of biomedical engineering. 8, 323-341 (2006).</li><li>Seifert, U., Berndl, K., Lipowsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+transformations+of+vesicles:+Phase+diagram+for+spontaneous-+Curvature+and+bilayer-coupling+models.">Shape transformations of vesicles: Phase diagram for spontaneous- Curvature and bilayer-coupling models.</a> Physical Review A. 44 (2), 1182-1202 (1991).</li><li>Rikken, R. 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=Shaping+polymersomes+into+predictable+morphologies+via+out-of-equilibrium+self-assembly.">Shaping polymersomes into predictable morphologies via out-of-equilibrium self-assembly.</a> Nature Communications. 7, 1-7 (2016).</li><li>Kim, K. 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=Polymersome+stomatocytes:+Controlled+shape+transformation+in+polymer+vesicles.">Polymersome stomatocytes: Controlled shape transformation in polymer vesicles.</a> Journal of the American Chemical Society. 132 (36), 12522-12524 (2010).</li><li>L'Amoreaux, N., Ali, A., Iqbal, S., Larsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+prolate+polymersomes+for+enhanced+co-delivery+of+hydrophilic+and+hydrophobic+drugs.">Persistent prolate polymersomes for enhanced co-delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs.</a> Nanotechnology. 31 (17), 175103 (2020).</li><li>Salva, R., 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=Polymersome+shape+transformation+at+the+nanoscale.">Polymersome shape transformation at the nanoscale.</a> ACS Nano. 7 (10), 9298-9311 (2013).</li><li>Skoczen, S. L., Stern, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Nanoparticles+Intended+for+Drug+Delivery.">Characterization of Nanoparticles Intended for Drug Delivery.</a> Methods in Molecular Biology. 1682, (2018).</li><li>Bhattacharjee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DLS+and+zeta+potential+-+What+they+are+and+what+they+are+not.">DLS and zeta potential - What they are and what they are not.</a> Journal of Controlled Release. 235, 337-351 (2016).</li><li>Men, Y., Li, W., Lebleu, C., Sun, J., Wilson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tailoring+polymersome+shape+using+the+Hofmeister+effect.">Tailoring polymersome shape using the Hofmeister effect.</a> Biomacromolecules. 21 (1), 89-94 (2020).</li><li>Decuzzi, P., 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=Size+and+shape+effects+in+the+biodistribution+of+intravascularly+injected+particles.">Size and shape effects in the biodistribution of intravascularly injected particles.</a> Journal of Controlled Release. 141 (3), 320-327 (2010).</li><li>Liu, Y., Tan, J., Thomas, A., Ou-Yang, D., Muzykantov, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+shape+of+things+to+come:+Importance+of+design+in+nanotechnology+for+drug+delivery.">The shape of things to come: Importance of design in nanotechnology for drug delivery.</a> Therapeutic Delivery. 3 (2), 181-194 (2012).</li><li>Tao, 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=Shape-specific+polymeric+nanomedicine:+Emerging+opportunities+and+challenges.">Shape-specific polymeric nanomedicine: Emerging opportunities and challenges.</a> Experimental Biology and Medicine. 236 (1), 20-29 (2011).</li><li>L'Amoreaux, N., Ali, A., Iqbal, S., Larsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+prolate+polymersomes+for+enhanced+co-delivery+of+hydrophilic+and+hydrophobic+drugs.">Persistent prolate polymersomes for enhanced co-delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs.</a> BioRxiv. , 796201 (2019).</li><li>Chandler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interfaces+and+the+driving+force+of+hydrophobic+assembly.">Interfaces and the driving force of hydrophobic assembly.</a> Nature. 437 (7059), 640-647 (2005).</li><li>Wong, C. K., Mason, A. F., Stenzel, M. H., Thordarson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+non-spherical+polymersomes+driven+by+hydrophobic+directional+aromatic+perylene+interactions.">Formation of non-spherical polymersomes driven by hydrophobic directional aromatic perylene interactions.</a> Nature Communications. 8 (1), (2017).</li><li>Abdelmohsen, L. K. E. 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=Shape+characterization+of+polymersome+morphologies+via+light+scattering+techniques.">Shape characterization of polymersome morphologies via light scattering techniques.</a> Polymer. 107, 445-449 (2016).</li><li>Men, Y., 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=Nonequilibrium+Reshaping+of+polymersomes+via+polymer+addition.">Nonequilibrium Reshaping of polymersomes via polymer addition.</a> ACS Nano. 13 (11), 12767-12773 (2019).</li><li>Meeuwissen, S. A., Kim, K. T., Chen, Y., Pochan, D. J., van Hest, J. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+shape+transformation+of+polymersome+stomatocytes.">Controlled shape transformation of polymersome stomatocytes.</a> Angewandte Chemie. 123 (31), 7208-7211 (2011).</li><li>Wong, C. K., 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=Faceted+polymersomes:+A+sphere-to-polyhedron+shape+transformation.">Faceted polymersomes: A sphere-to-polyhedron shape transformation.</a> Chemical Science. 10 (9), 2725-2731 (2019).</li><li>Chidanguro, T., Ghimire, E., Simon, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape-transformation+of+polymersomes+from+glassy+and+crosslinkable+ABA+triblock+copolymers.">Shape-transformation of polymersomes from glassy and crosslinkable ABA triblock copolymers.</a> Journal of Materials Chemistry B. 8 (38), 8914-8924 (2020).</li><li>Van Oers, M. C. M., Rutjes, F. P. J. T., Van Hest, J. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tubular+polymersomes:+A+cross-linker-induced+shape+transformation.">Tubular polymersomes: A cross-linker-induced shape transformation.</a> Journal of the American Chemical Society. 135 (44), 16308-16311 (2013).</li><li>Che, H., 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=Pathway+dependent+shape-transformation+of+azide-decorated+polymersomes.">Pathway dependent shape-transformation of azide-decorated polymersomes.</a> Chemical Communications. 56 (14), 2127-2130 (2020).</li><li>Haryadi, B. 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=Nonspherical+nanoparticle+shape+stability+is+affected+by+complex+manufacturing+aspects:+Its+implications+for+drug+delivery+and+targeting.">Nonspherical nanoparticle shape stability is affected by complex manufacturing aspects: Its implications for drug delivery and targeting.</a> Advanced Healthcare Materials. 8 (18), 11-13 (2019).</li><li>Katterman, C., Pierce, C., Larsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+nanoparticle+shape+modulation+and+polymersome+technology+in+drug+delivery.">Combining nanoparticle shape modulation and polymersome technology in drug delivery.</a> ACS Applied Bio Materials. , (2021).</li></ol>

Kendi kendine monte edilen sistemler kontrol edilemez. Boyut, şekil ve yapı dahil olmak üzere son özellikleri, seçilen amfifilin hidrofobik özellikleri ve seçilen çözücü ortamı tarafından tahrik edilir. Amfifilik blok koalize ediciler, Gibb'in serbest enerjisini en aza indiren ve termodinamik denge23'eyol açan küresel şekillere yönelir, böylece polimeromlar oluşturur. Denge doğası nedeniyle, polimeromların şekillerini uzatmak veya değiştirmek önemli ölçüde daha zordur ...

Şekil modülasyonu, nanopartikül aracılı ilaç dağıtımını iyileştirmenin nispeten yeni ve verimli bir yoludur. Morfolojideki değişiklik sadece parçacıkların yüzey alanını artırmakla kalmaz, bu da daha fazla taşıma kapasitesi sağlar, aynı zamanda stabiliteyi, dolaşım süresini, biyoyararlanımı, moleküler hedeflemeyi ve kontrollü salınımı iyileştirmek için tahta genelinde etkileri vardır1. Bu yöntemdeki odak nanopartikül olan polimeromlar, hücresel alımda pratik olmadığı kanıtlanmış ve yabancı bir cisim olarak bağışıklık sisteminde daha kolay tespit edilen termodinamik olarak kendi kendine küresel bir şekle dönüşme eğilimindedir. Yapıyı bir prolate veya çubuk haline getirebilmek, ilaç taşıyıcısının yerel hücreleri taklit ederek makrofajlardan kaçmasına ve istenen hedefe 2 , 3 , 4,5,6,7daha başarılı bir şekilde teslim etmesine izin verecektir. Membranlara bağlı yüklerin korunması, zarın uyaranlara yanıt vermesi ve hidrofilik ve hidrofobik ilaçların çift kapsüllenmesi de dahil olmak üzere polimeromların önemli yararları8,9,10, onları ilaç teslimatı için güçlü adaylar haline getiren şekil modülasyonu sırasında korunur.
Polimeromların şekillerini modüle etmede birçok farklı yöntem vardır ve her biri kendi avantajları ve dezavantajları ile birlikte gelir. Bununla birlikte, bu yöntemlerin çoğu iki kategoriye ayrılır: solvent tahrikli ve tuz tahrikli ozmotik basınç değişimi11. Her iki yaklaşım da polimeromlar küresel denge şeklinde oluştuktan sonra mevcut bükme enerjisinin üstesinden gelmeyi amaçlamaktadır. Osmotik basınç gradyanı getirilerek, polimeromlar güçlü bükme enerjilerine rağmen uzun yapılara bükülmeye zorlanabilir11,12.
Solvent tabanlı yöntem, Kim ve van Hest13'ünçalışmalarından esinlenerek şekil değişikliğini araştırıyor. Organik çözücüleri vezikül zarında hapsetmek ve suyu veziklin çekirdeğinden çıkarmak için organik bir çözücü ve su karışımında polimeromları plastikleştirdiler. Sonunda, parçacığın iç hacmi o kadar düşüktür ki, uzadı. Bu yöntem umut vaat etse de, pratiklikten yoksun. Bu yöntem, modülasyonda yer alan her bir polimerik omurga için farklı çözücüler gerektirir. Bu nedenle, şekil değişikliğini teşvik etmek yaygın olarak geçerli değildir. Tersine, tuz bazlı yöntem tekdüzedir ve birçok blok koolimer bazlı polimeromlara ozmotik basınç getirebilen tek bir evrensel sürücü kullanır.
Bu proje L'Amoreaux veark. Bu protokol iki tur diyaliz içeriyor. Biri, üretim sırasında bilayerde sıkışmış olabilecek organik çözücüyü çıkararak poli (etilen glikol)-b-poli(laktik asit) (PEG-PLA) polimeromlarını arındırmayı ve katılaştırmayı amaçlamaktadır ve şekil değişikliğini teşvik eder. İkinci diyaliz adımı, şekil değişimini sağlamak için ozmotik basınç gradyanı oluşturan 50 mM NaCl çözümünü sunar. Bu yöntem, bir çözeltideki hipertonik stresin veziklinin küçülmesine neden olacağını belirten Salva ve ark.,15. Bu yöntem, 50-200 mM NaCl'den iki farklı polyester bazlı polimerom ve çeşitli tuz gradyanlarına bakarak daha önce yayınlanan bir yöntem14 üzerine kuruludur. Polyesterler biyouyumları ve biyobozunurlukları nedeniyle kullanılır. Tuz gradyanı, blok koalyolimer omurgasının hidrofobikliğine bağlı olarak şekil üzerinde çeşitli etkilere sahiptir. Prolates, çubuklar ve stomatositler oluşturmak için kullanılabilir. Bu tuz tahrikli yöntem, replikasyon kolaylığı ve deneysel çok yönlülük nedeniyle seçildi.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>15*45 vials screw thread w/cap attached</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>9609104000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>D128-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide</td>
			<td>BDH</td>
			<td>BDH1115-1LP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoremp stirrers, hotplates, and stirring hotplates</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>CIC00008110V19</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LEGATO 130 SYRINGE PUMP</td>
			<td>kd Scientific</td>
			<td>788130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEG(1000)-b-PLA(5000), Diblock Polymer</td>
			<td>Polysciences Inc</td>
			<td>24381-1</td>
			<td>note the molecular weights when replicating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(ethylene glycol) (2000) Methyl ether-block-poly(lactide-co-glycolide) (4500)</td>
			<td>Sigma aldrich</td>
			<td>764825-1G</td>
			<td>note the molecular weights when replicating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single-Use Syringe/BD PrecisionGlide Needle combination, sterile, BD medical</td>
			<td>BD medical</td>
			<td>BD305620</td>
			<td>Tuberculin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>BDH</td>
			<td>BDH9286</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer Nano ZS</td>
			<td>Malvern</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modulating shape of polyester based polymersomes using osmotic pressure

Polimeromlar, ilaç dağıtım uygulamaları için hem hidrofobik hem de hidrofilik yükleri kapsülleyebilen amfifilik blok koalizörlerden oluşturulan membran bağlı, bilayer veziküllerdir. Sözlerine rağmen, polimeromlar, katı nanopartikül bilim adamları tarafından gösterildiği gibi hücreler tarafından kolayca alınmayan küresel şekilleri nedeniyle uygulamada sınırlıdır. Bu makalede, küresel poli(etilen glikol) (PEG) bazlı polimeromların en boy oranlarını artırmak için tuz bazlı bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yöntem polimeromları uzatabilir ve sonuçta oluşum sonrası diyalize sodyum klorür ekleyerek son şekillerini kontrol edebilir. Tuz konsantrasyonu, bu yöntemde açıklandığı gibi, polimerom ve hedef şekil için temel olarak kullanılan blok koalizerinin hidrofobikliğine dayanarak değiştirilebilir. Uzun nanopartiküller, kenar boşluğunun gözlendiği damarlar gibi daha büyük çaplı kan damarlarında endotelleri daha iyi hedefleme potansiyeline sahiptir. Bu protokol, polimeromların çift yüklemeli, uzun süre dolaşan yararları ile birlikte uzama tekniklerini kullanarak terapötik nanopartikül uygulamalarını genişletebilir.

Tablo 2, protokol adım 1'i takip ederken beklenen sonuçları sunar. DMSO'nun polimerom oluşumunda hem PEG-PLA hem de PEG-PLGA için çözücü olarak kullanıldığını unutmayın. Bu çözücüden sapma mümkündür, çünkü diğer suda karışır çözücüler koalizörleri çözecektir, ancak sonuçları değiştirmesi beklenir. PDI'nın monodisperz polimeromlarının oluşumunu gösteren 0,2'den az olması beklenebilir17. Artan hidrofobikliğin hem polimerom çapında hem...

Watch this Scientific Journal Video about Modulating Shape of Polyester Based Polymersomes using Osmotic Pressure at JoVE.com

Modulating Shape of Polyester Based Polymersomes using Osmotic Pressure

Polimeromlar, Gibb'in Serbest Enerjisini en aza indirmek için küresel şekillerde oluşturulan kendi kendine monte edilmiş polimerik veziküllerdir. İlaç teslimi durumunda, daha uzun yapılar faydalıdır. Bu protokol, ozmotik basıncı teşvik etmek ve iç veziklin hacimlerini azaltmak için tuz kullanarak uzun en boy oranlarına sahip daha çubuk benzeri polimeromlar oluşturmak için yöntemler oluşturur.

Osmotik Basınç Kullanarak Polyester Bazlı Polimeromların Modülasyon Şekli

Polymersomes are membrane-bound, bilayer vesicles created from amphiphilic block copolymers that can encapsulate both hydrophobic and hydrophilic payloads ...

Nanopartikül şekli hücresel alımı etkiler, ancak polimeromların şeklini değiştirmek için sınırlı çalışma yapılmıştır. Bu protokol, gelişmiş ilaç dağıtım uygulamaları için polimeromların nasıl aşılacağını göstermektedir. Bu teknik, ilaç dağıtımında, sahte hücrelerde veya keşfedilmemiş diğer alanlarda potansiyel uygulamalarla birçok farklı polimerom şekli oluşturabilen basit bir yaklaşım sağlar.Uzun polimeromlar aynı anda hidrofobik ve hidrofilik ilaçları hücrelere daha kolay teslim edebilir. Bu teknik, büyük bir tıbbi zorluğu ele alarak, kan-beyin bariyeri boyunca mekik ilaçlarına yardımcı olabilir. Başlamak için, 0.015 gram seçilen polyesteri 15 dakika boyunca girdaplayarak bir mililitre DMSO'da çözün ve solvent enjeksiyon cihazını kurun.Başlangıç plakasını doğrudan dikey şırıngar pompasının altına yerleştirin, ardından karıştırma plakasındaki minyatür bir yıldız çubuğuna bir mililitre tip iki deiyonize su içeren beş mililitrelik bir cam safra yerleştirin. Şırınga pompalarının yüksekliğini, iğne ucunun tip iki deiyonize suya tamamen daldırılmasını sağlayacak şekilde ayarlayın ve şırınga pompasının infüzyon oranını dakikada beş mikrolitreye ayarlayın. Organik çözücü ve polyester çözeltisini 27 kalibrelik bir iğneye çekerek çözücü enjeksiyonu gerçekleştirin.İğneyi şırınga pompasına yerleştirin ve güvenli olduğundan emin olun. Şırıngan pistonun ucuna dokunmak için itici bloğunu ayarlayın. Karıştırma plakasını, suyun dakikada 100 devirde dönmesi için başlatın ve ardından şırınna pompasını çalıştırın.Şırıngam pompası organik çözücü ve polimeri suya tamamen aşıladıktan sonra, karıştırma çubuğunu çıkarın ve cam aşağılık kaplayın. Polimeromların dinamik ışık saçılımı veya DLS ile karakterizasyonu için, bir mililitrelik bir cuvette'e küçük bir organik çözücü ve polimer yüzdesine sahip bir mililitre su ekleyin. Cuvette'i sisteme yerleştirerek ve çalıştırmayı ayarlayarak DLS gerçekleştirildi.Polimerom yoğunluğu ağırlıklı çapı ve polidisperlik indeksini veya PDI'yı okuyun. Üretici tarafından sağlanan protokollere göre 300 kilodalton diyaliz zarını yıkadıktan sonra diyaliz cihazının rezervuarına bir mililitre polimerom çözeltisi ekleyin. Diyaliz cihazını 150 mililitre tip iki deiyonize su ile 250 mililitrelik kabın içine bir karıştırma plakasına yerleştirin.Karıştırma plakasını diyaliz cihazının hafifçe hareket etmesine izin veren bir hıza ayarlayın ve gece boyunca karıştırmaya bırakın. Diyaliz tamamlandıktan sonra, bir mililitre polimerom çözeltisini diyaliz cihazından çıkarın. Son istenen polimerom özelliklerine dayanarak 50, 100 veya 200 milimolar sodyum klorür konsantrasyonu ile 150 mililitre istenen tuz tamponu oluşturun ve diyaliz cihazının yükünü karıştırmak için 18 saat boyunca 150 mililitre tuz çözeltisinde tutun.Şekil modülasyonundan sonra DLS ölçümleri gerçekleştirin. PDI'daki bir değişiklik polimeromlarda etkili bir şekil değişikliğine işaret ettiği için ruhsal polimeromlara kıyasla PDI ölçümlerine özellikle dikkat edin. Yöntemin başarısını sağlamak için görüntüleme için uygun kontrolleri, özellikle şekilsiz modüle edilmiş polimeromları kullanın.PEG-PLA bazlı polimeromların TEM gözlemi, bir zarın göstergesi olan daha kalın bir dış çizgiye sahip genel bir küresel yapıyı gösterir. Polimeromlar, PEG'in dış tabakası gibi bir fırça ile fiziksel yapılar ve SEM olarak bulunur. Suda bir saatlik diyaliz, polimerom çapını azaltarak çözücü çıkarma ile aynı genel ortalama çapa yol açtı.Daha büyük ilk organik çözücü konsantrasyonları kullanıldığında, daha büyük çapta düşüşler beklenir. PEG-PLA polimeromları yaparken, PDI'da şekil değişikliğine işaret edebilecek mütevazı değişiklikler beklenmektedir. PEG-PLA polimerlerinden biraz daha hidrofobik olan PEG-PLGA polimeromlarını tuza karşı çevirirken, PDI'daki artış, PDI'da artışa yol açan tüm araştırılmış tuz gradyanları ile uzama ile daha tutarlıdır.Polyester hidrofobiklikten bağımsız olarak şekil değişikliğine neden olmak için 50 milimoler tuz gradyanı kullanırken de benzer sonuçlar gözlenmelidir. Bu arada, 100 ve 200 milimolar sodyum klorür tuz gradyanları, delta PDI'nın artan polyester hidrofobikliği ile arttığı doğrudan eğilimi gösterir. 50 milyon daha düşük sodyum klorür ile dialyzed PEG-PLA polimeromlarının TEM görüntüleri stomatositler ve uzun çubuklarla gösterildi.Tuz konsantrasyonu 100 milimolar'a yükseldikçe, stomatosit sayısında azalma ile çubuk oluşumunda artış gözlenmiştir. 200 milimoler polimeromlara karşı diyaliz, mütevazı en boy oranlarına sahip prolatları daha tutarlı bir şekilde oluşturmuştur. Bu protokolün en zorlu kısmı polimeromları sürekli hale getirmektir.Bu yüzden prosedürü uygulamak önemlidir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Engineering Biological-Based Vascular Grafts Using a Pulsatile Bioreactor

Pulsatif Biyoreaktör kullanarak Mühendislik Biyolojik Tabanlı Vasküler Greftler

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological ...

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Aktif Hücre Kültürü Şekil Bellek Polimerler

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent ...

Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and ...

Fabrication of a Bioactive, PCL-based "Self-fitting" Shape Memory Polymer Scaffold

Bir Biyoaktif, PCL-temelli &quot;Kendinden uydurma&quot; Shape Memory Polymer İskele imalatı

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to ...

Forming Giant-sized Polymersomes Using Gel-assisted Rehydration

Jel destekli rehidrasyon kullanma Dev boyutlu Polymersomes Şekillendirme

Polymer vesicles, or polymersomes, are being widely explored as synthetic analogs of lipid vesicles based on their stability, robustness, barrier ...

Ammonia Synthesis at Low Pressure

Düşük basınçta amonyak sentezi

Ammonia can be synthesized at low pressure by the use of an ammonia selective absorbent. The process can be driven with wind energy, available locally in ...

Pattern-based Search of Epigenomic Data Using GeNemo

Desen tabanlı arama Epigenomic verileri GeNemo kullanarak

Compared with the robust text-based search tools for genomic or RNA sequencing data, current methodologies for pattern-based searches of epigenomic and ...

Antimicrobial Peptides Produced by Selective Pressure Incorporation of Non-canonical Amino Acids

Antimikrobiyal peptidler kanonik olmayan Amino asitler ve seçici basınç eklenmesi tarafından üretilen

Nature has a variety of possibilities to create new protein functions by modifying the sequence of the individual amino acid building blocks. However, all ...

Light-sheet Fluorescence Microscopy to Capture 4-Dimensional Images of the Effects of Modulating Shear Stress on the Developing Zebrafish Heart

Yamultma stres gelişmekte olan zebra balığı kalp oransal etkileri 4 boyutlu görüntülerini yakalamak için ışık sayfalık floresans mikroskobu

The hemodynamic forces experienced by the heart influence cardiac development, especially trabeculation, which forms a network of branching outgrowths ...

A Rapid Image-based Bacterial Virulence Assay Using Amoeba

Amip kullanarak bir yansıma tabanlı hızlı bakteriyel virülans tahlil

Traditional bacterial virulence assays involve prolonged exposure of bacteria over the course of several hours to host cells. During this time, bacteria ...