Name: Sintesi, incapsulamento dellemoglobina e PEGilazione biortogonale in nanoparticelle gerarchicamente porose di UiO-66 per applicazioni di somministrazione di ossigeno (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-08T13:10:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: Scopri la sintesi di nanoparticelle UiO-66 porose per incapsulare emoglobina come vettore di ossigeno. Il protocollo dettagliato include PEGilazione biortogonale per migliorare stabilità e biocompatibilità in applicazioni biomediche.

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<table><tbody><tr><td>2-amino-1,4-benzenedcarboxylic acido &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>381071-25G</td><td></td></tr><tr><td>4-(2-Idrossietil)piperazina-1-acido etanosulfonico</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>H3375-100G</td><td></td></tr><tr><td>Acetone (99%)</td><td>VWR International (S&oslash; borg, DK)</td><td>23J244030</td><td></td></tr><tr><td>Analisi proteica dell'acido bicinonicotinico &nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific (Roskilde, DK)</td><td>23235</td><td></td></tr><tr><td>Sangue bovino &nbsp;</td><td>SSI Diagnostica A/S (Hiller&oslash; d, DK)</td><td>77667</td><td></td></tr><tr><td>Tubo centrifuga</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Centrifugatrice&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific Inc (Massachusetts, USA)</td><td>75009903</td><td>Megafuge ST Plus serie & nbsp;</td></tr><tr><td>Ossido di deuterio</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>151882</td><td></td></tr><tr><td>Dibenzociclooctin-polietilene glicole</td><td>BroadPharm</td><td>BP-23949</td><td></td></tr><tr><td>Acido dodecanoico &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>L556-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco' s Aquila Modificata' s medium e minus; glucosio alto &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>11965092</td><td></td></tr><tr><td>Etanolo (100%)</td><td>VWR International (S&oslash; borg, DK)</td><td>24L044013</td><td></td></tr><tr><td>Spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier &nbsp;</td><td>Bruker (Billerica, USA)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analizzatore emosus &nbsp;</td><td>TSC Scientific Crp (PA, USA)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plasma citato umano</td><td>TebuBio</td><td>SER-PLP25</td><td></td></tr><tr><td>Acido cloridrico (37%)</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>320331-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Software ImageJ</td><td>Istituti Nazionali di Salute (USA)</td><td></td><td>Versione 1.47t</td></tr><tr><td>Griglia cu laceo-carbonio (mesh 300)</td><td>Agar Scientific Ltd., (Stansted Essex, Regno Unito)</td><td>AGS166-3H</td><td></td></tr><tr><td>Agitatore magnetico</td><td>IKA-Werke GmbH & Contia KG (,DE)</td><td>Ident. No.: 0010011496</td><td></td></tr><tr><td>MestReNova sofeware</td><td>Mestrelab Research (Spagna)</td><td></td><td>Versione 12</td></tr><tr><td>Analizzatore di superficie Micromeritics Tristar</td><td>Thermo Fisher Scientific Inc</td><td>ASAP 2020 Plus</td><td></td></tr><tr><td>Mini centrifuga</td><td>Eppendorf Nordic (H&oslash; rsholm, DK)</td><td>N. catalogo e nbsp; 5452000010</td><td></td></tr><tr><td>Siero per topi</td><td>Ricerca innovativa (Novi, MI, USA)</td><td>IGMSCD1SER10ML</td><td></td></tr><tr><td>Forno a siluetto&nbsp;</td><td>Nabertherm GmbH (Brema, DE)</td><td>Caldaia a silenzio LE 6/11</td><td></td></tr><tr><td>N,N&prime;-dimetilformamide (99,9%)</td><td>VWR International (S&oslash; borg, DK)</td><td>250131a008</td><td></td></tr><tr><td>Nanodrop 2000c equipaggiamento & nbsp;</td><td>Thermo Fisher</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Risonanza magnetica nucleare&nbsp;</td><td>Bruker (Billerica, USA)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>O2 metro&nbsp;</td><td>PreSens (Ratisbona, Germania)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software Origin 2022</td><td>OriginLab Corporation (MA, USA)</td><td></td><td>Versione 2022&nbsp;</td></tr><tr><td>Sensore di ossigeno</td><td>PreSens (Regensburg, DE)</td><td>Traccia OXY-1 ST</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione salina tamponata con fosfato &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>P4417-50TAB</td><td></td></tr><tr><td>Lettore di piastre</td><td>Tecan Group Ltd.&nbsp; (M&auml; nnedorf, CH)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Esacianoferrato di potassio</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>60299-100G</td><td></td></tr><tr><td>Idrossido di potassio</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>221473-500G</td><td></td></tr><tr><td>Diffrazione a raggi X in polvere&nbsp;</td><td>Malvern Panalytical Ltd., (Malvern, Regno Unito)</td><td></td><td>Modello: Malvern Panalytical Aeris Research 600W XRD per misurazioni di polvere (Rilasciato 2020)</td></tr><tr><td>Vaso a pressione a fondo rotondo&nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>SYNP170004-1EA</td><td></td></tr><tr><td>Microscopia elettronica a scansione&nbsp;</td><td>Compagnia FEI (Hillsboro, USA)</td><td>Dual Beam FEI Helios Nanolab 600</td><td></td></tr><tr><td>cloruro di sodio &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>71376</td><td></td></tr><tr><td>Ditionite di sodio&nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>71699-250G</td><td></td></tr><tr><td>Dodecilo solfato di sodio &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>L4509-100G</td><td></td></tr><tr><td>Synthware e commercio; Recipiente a pressione a fondo rotondo</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>SYNP170003</td><td></td></tr><tr><td>Tert-butil nitrito &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>20370-100ml-F</td><td></td></tr><tr><td>Tetraidrofurano (99,7%)</td><td>VWR International (S&oslash; borg, DK)</td><td>201022A004</td><td></td></tr><tr><td>Termoshaker</td><td>Grant Instruments (Cambridge) Ltd (Regno Unito)</td><td>PHMT-PSC18 (01012015020119)</td><td></td></tr><tr><td>Microscopia elettronica a trasmissione &nbsp;</td><td>Compagnia FEI (Hillsboro, USA)</td><td>FEI Tecnai T20</td><td></td></tr><tr><td>Trimetilsililazide &nbsp;</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>155071-10G</td><td></td></tr><tr><td>Sistema TSC HEMOX DAQ</td><td>TSC Scientific Crp (PA, USA)</td><td></td><td>Software analizzatore Hemox &nbsp;</td></tr><tr><td>Ultrosound sonicator&nbsp;</td><td>Branson Ultrasonics Corporation (Danbury, USA)</td><td>SKU: 2410240003</td><td></td></tr><tr><td>Spettrofotometro UV-Vis &nbsp;</td><td>Shimadzu (Kyoto, JP)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forno a vuoto&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific Inc (Massachusetts, USA)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer Nano ZS</td><td>Malvern Panalytical Ltd., (Malvern, Regno Unito)</td><td>Numero di serie. MAL1188530</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di zirconio(IV)</td><td>Merck Life Science A/S (S&oslash; borg, DK)</td><td>357405-100G</td><td></td></tr></tbody></table>

sintesi, incapsulamento dell'emoglobina e pegilazione biortogonale in nanoparticelle gerarchicamente porose di uio-66 per applicazioni di somministrazione di ossigeno

Synthesis, Hemoglobin Encapsulation and Biorthogonal PEGylation in Hierarchically Porous UiO-66 Nanoparticles for Oxygen Delivery Applications

Sintesi, incapsulamento dell'emoglobina e PEGilazione biortogonale in nanoparticelle gerarchicamente porose di UiO-66 per applicazioni di somministrazione di ossigeno

Hemoglobin-based oxygen carriers (HBOCs) are an important platform for oxygen delivery to mitigate hypoxia in several biomedical contexts. However, free ...

Lo scopo di questa ricerca è definire una struttura metallica-organica stabile, una nanoparticella basata su MOF per l'incapsulamento dell'emoglobina e la somministrazione di ossigeno. La morfologia porosa di Hierarch può superare la limitazione di dimensione del palo per l'incapsulamento dell'emoglobina, e la popolazione superficiale può migliorare la stabilità delle particelle negli ambienti fisiologici. Per cominciare, pesa con precisione 50 milligrammi di nanoparticelle di UIO 66 gerarchicamente porose preparate in una fiaschetta rotonda da fondo da 25 millilitri.Aggiungi 10 millilitri di tetraidrofurano alla fiaschetta. Poi ultrasonicare la miscela per cinque minuti per disperdere completamente le particelle, ottenendo una sospensione opaca uniforme. Posiziona la fiaschetta a fondo rotondo in un bagno d'acqua ghiacciato su un agitatore magnetico impostato a 400 giri/min.Usando una siringa di vetro, aggiungi 0,4 millilitri di nitrito tert butil goccia in cinque minuti, mantenendo la temperatura sotto i cinque gradi Celsius. Aggiungi immediatamente 0,35 millilitri di trimetil SL azide goccia a goccia nelle stesse condizioni di freddo. Può comparire una lieve effervescenza, indicando un progresso di nitrosazione.Poi avvolgi il bagno d'acqua ghiacciato in carta stagnola di alluminio per proteggere la reazione dalla luce. Continua a mescolare la miscela di reazione nel bagno d'acqua ghiacciato per tutta la notte. Il giorno dopo, lava e asciuga il prodotto come mostrato.Poi si utilizza la spettroscopia FTIR per verificare la trasformazione chimica. Trasferire cinque milligrammi di nanoparticelle azide UIO 66 gerarchicamente porose in un tubo centrifuga da due millilitri. Aggiungi 0,5 millilitri di buffer HEPES e sonica per due o cinque minuti.Aggiungi 0,5 millilitri di buffer HEPES contenente 20 milligrammi per millilitro di emoglobina, e inverti delicatamente il tubo più volte per disperdere completamente le nanoparticelle. Ora posiziona il tubo su un termoshaker e incuba a temperatura ambiente, scuotendo a 1.000 giri/min per due ore. Dopo l'incubazione, centrifugare il tubo a 13.500 G per cinque minuti a temperatura ambiente, per pelletare le nanoparticelle di azide UIO 66, cariche gerarchicamente porose.Poi raccogli con cura il soprannatante per quantificare l'emoglobina non intrappolata. Lava delicatamente il pellet tre volte con un millilitro di acqua ultrapura pipettando su e giù per rimuovere l'emoglobina assorbita in modo poco profondo. Poi raccogli con cura il soprandanzante di ogni lavaggio per quantificare l'emoglobina intrappolata.Sospendere il pellet finale in 0,5 millilitri di acqua ultrapura e conservarlo in frigorifero prima della caratterizzazione. Utilizzare il saggio dell'emoglobina con solfato d'alloro per determinare l'emoglobina intrappolata nei supernanti raccolti. Pipetta 10 microlitri di ciascun soprantantante in una micropiastra da 96 pozzi.Aggiungi 100 microlitri di solfato di alloro di sodio e incuba per cinque minuti a temperatura ambiente al buio. Utilizzando uno spettrofotometro visibile ultravioletto, misura l'assorbenza a 412 nanometri. Successivamente, preparare una diluizione seriale della scorta di emoglobina nel buffer HEPES per generare una curva standard.Trasferire le diluizioni preparate nella piastra di 96 pozzi preparata per generare una curva standard per convertire le letture di assorbanza in concentrazioni di emoglobina. Trasferire 10 milligrammi delle nanoparticelle di azide UIO 66 caricate gerarchicamente porose in emoglobina in un tubo centrifuga da due millilitri contenente 0,5 millilitri di acqua ultrapura e sonicare per due a cinque minuti. Aggiungere 20 milligrammi di dibenzocicloottano, modificato con polietilenglicole per ottenere un rapporto equimolare tra polietilenico glicole e nanoparticelle.Fai un vortice delicato sul tubo finché la miscela non è omogenea. Metti il tubo su un termoshaker e incuba a temperatura ambiente, scuotendo a 1.000 RPM per un'ora. Poi trasferisci il tubo in un frigorifero mantenuto a quattro gradi Celsius per una reazione notturna.Centrifugare il tubo a 12.000 G per cinque minuti a temperatura ambiente per mettere in pellet le nanoparticelle UIO 66 modificate e caricate di emoglobina, caricate di emoglobina. Poi scarta il surnadante, contenente polietiilenico glicole non reattivo. Lavare il pellet tre volte con acqua ultrapura da due millilitri pipettando su e giù e centrifugando nelle stesse condizioni dimostrate in precedenza.Risospendere le nanoparticelle di polietilenglicole UIO 66, cariche di emoglobina purificata, caricate gerarchicamente e porose, in due millilitri di acqua ultrapura. Conserva la sospensione a quattro gradi Celsius. Il colloide risultante appare omogeneo e leggermente opalescente, indicando una buona stabilità di dispersione.Poi confermare la pegilazione riuscita tramite scattering dinamico della luce, o DLS. I gruppi amminodi di superficie sono stati convertiti con successo in azidi. Ciò è stato dimostrato dalla comparsa di una caratteristica azide asimmetrica, che si estende a 2.122 centimetri inversi nello spettro FTIR delle nanoparticelle azide UIO 66 gerarchicamente porose.Questa banda era assente nelle nanoparticelle di ammina UIO 66 gerarchicamente porose. L'incapsulamento dell'emoglobina era visivamente indicato da un cambiamento di colore distinto dal giallo al rosso. L'assorbimento di azoto diminuì dopo il carico di emoglobina, indicando l'occupazione dei mesopori da parte delle molecole di emoglobina.Il potenziale zeta delle nanoparticelle azide UIO 66, gerarchicamente porose, è diminuito da 42,9 millivolt a 20,4 millivolt dopo l'incapsulamento dell'emoglobina. La coniugazione riuscita del polietilenglicole è stata confermata dalla scomparsa delle vibrazioni di allungamento degli azidi a 2.122 centimetri inversi e dalla comparsa di segnali associati al polietilenglicole nello spettro FTIR. L'analisi DLS ha mostrato un aumento del diametro idrodinamico da circa 114,9 a 140,8 nanometri dopo la pegilazione, mantenendo comunque un basso PDI.Questa particella consente la sintesi della nanoparticella morfometrica gerarchicamente porosa, l'incapsulamento dell'emoglobina, la peculazione superficiale e la valutazione della funzionalità di rilascio di ossigeno. Utilizzando questo protocollo, è possibile condurre ulteriore caratterizzazione fisico-chimica e studio funzionale, inclusa l'analisi del rilascio di ossigeno in vitro e della biocompatibilità delle nanoparticelle. Studi futuri potranno concentrarsi sulla preservazione della funzionalità dell'emoglobina per motivi più lunghi e indeterminati, come l'incorporazione di componenti per prevenire un degrado sostanziale.

synthesis-hemoglobin-encapsulation-biorthogonal-pegylation

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Vi presentiamo i principi delle misure di ossigeno da tempra fosforescenza e la progettazione commento su nanosensori dendritiche porfirina-based per l'imaging di ossigeno nei sistemi biologici.

Sintesi e calibrazione di nanosonde fosforescenti per l&#39;imaging di ossigeno nei sistemi biologici

Questa procedura descrive come incapsulare citocromo c (cit. C) in silicio (SiO 2) sol-gel, processo questi gel per formare bioaerogels, e utilizzare questi bioaerogels di riconoscere rapidamente l'ossido nitrico (NO) attraverso una reazione in fase gassosa. Questo tipo di protocollo può essere di aiuto nel futuro sviluppo di biosensori o altri dispositivi bioanalitici.

incapsulante citocromo<em&gt; c</em&gt; In Silica Aerogel nanoarchitetture senza metallo nanoparticelle, pur mantenendo bioattività gas-phase

Quadri di metallo-organici sono efficaci nel deposito di gas e catalisi eterogenea, ma il risultato di metodi di sintesi tipico in polveri sfuse che sono difficili da incorporare materiali intelligenti. Dimostriamo un metodo dei primi tessuti di rivestimento con ossidi metallici di ALD, conseguente film conformal di MOF sui tessuti durante la sintesi di solvothermal.

Sintesi di Solvothermal di MIL-96 e UiO-66-NH2 su strato atomico depositato rivestimenti in ossido di metallo su stuoie di fibra

Qui, presentiamo un protocollo per progettare e fabbricare film nanostrutturati di silicio poroso (PSi) come elementi portanti degradabili per il fattore di crescita del nervo (NGF). Differenziamento neuronale e la conseguenza di PC12 cellule e topi radice dorsale neuroni gangliari (DRG) sono caratterizzati dal trattamento con i vettori di NGF-caricato PSi.

Progettazione di film di silicio poroso come elementi portanti del fattore di crescita del nervo

Dimostriamo la sintesi di nanoparticelle di silicio poroso fusogena per la consegna effettiva del oligonucleotide in vitro e in vivo. Silicio poroso nanoparticelle vengono caricate con siRNA per formare il nucleo, che è rivestito dai lipidi fusogena attraverso estrusione per formare il guscio. I servizi e le dotazioni comprendono targeting frazione funzionalizzazione e caratterizzazione delle particelle.

Sintesi, funzionalizzazione e caratterizzazione di nanoparticelle di silicio poroso fusogena per la consegna del Oligonucleotide

Il protocollo descrive la generazione di sferoidi ad alto rendimento per la bioprinting utilizzando l'analisi multiparametrica della loro ossigenazione e morte cellulare su un microscopio a fluorescenza standard. Questo approccio può essere applicato per controllare la vitalità degli sferoidi ed eseguire la standardizzazione, che è importante nella modellazione del tessuto 3D, del microambiente tumorale e della biofabbricazione (micro)tissutale di successo.

Biofabbricazione assistita da microscopia dell'ossigeno a prezzi accessibili di sferoidi multicellulari

Il presente protocollo descrive la fabbricazione di microsfere porose altamente aperte (HOPM) a base di acido poli(lattico-co-glicolico) attraverso la tecnologia microfluidica facile basata sulla formulazione a singola emulsione. Queste microsfere hanno potenziali applicazioni nell'ingegneria tissutale e nello screening dei farmaci.

Fabbricazione di microsfere porose altamente aperte (HOPM) tramite tecnologia microfluidica

L'oro nanoporoso con una distribuzione gerarchica e bimodale delle dimensioni dei pori può essere prodotto combinando l'impiego elettrochimico e chimico. La composizione della lega può essere monitorata tramite l'esame EDS-SEM man mano che il processo di negoziazione avanza. La capacità di carico del materiale può essere determinata studiando l'adsorbimento proteico sul materiale.

Tecnica versatile per produrre un design gerarchico in oro nanoporoso

Lo scambio di leganti post-sintetici (PSE) è uno strumento versatile e potente per l'installazione di gruppi funzionali in strutture metallo-organiche (MOF). L'esposizione dei MOF a soluzioni contenenti ligandi funzionalizzati con triazolo e tetrazolo può incorporare queste frazioni eterocicliche in Zr-MOF attraverso processi PSE.

Sintesi di strutture metallo-organiche a base di triazolo e tetrazolo funzionalizzate a Zr attraverso lo scambio di leganti post-sintetici

In questo articolo presentiamo la preparazione di idrogel MOF-gelatina che beneficiano delle proprietà termoreversibili della gelatina, associate alla sua separazione di fase tramite coacervazione. Questi compositi idrogel mostrano un elevato carico di MOF, una grande porosità e una buona distribuzione spaziale delle particelle di MOF all'interno della matrice di gelatina.

Preparazione di Idrogel Metallo-Organico Organico tramite Coacervazione

Scopri la sintesi di nanoparticelle UiO-66 porose per incapsulare emoglobina come vettore di ossigeno. Il protocollo dettagliato include PEGilazione biortogonale per migliorare stabilità e biocompatibilità in applicazioni biomediche.

Sintesi, incapsulamento dellemoglobina e PEGilazione biortogonale in nanoparticelle gerarchicamente porose di UiO-66 per applicazioni di somministrazione di ossigeno (Video) | JoVE Journal

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