Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Industrial materials >> Наноматериалы

Осаждение модифицированных антителом наночастиц с повышающим преобразованием на стекле с помощью лазерного метода для повышения производительности клеточной культуры

Аннотация

Подходящая поверхность жизненно важна для поддержания или даже стимулирования функции и коммуникации клеток. Недавние исследования показали, что наноструктурированные покрытия могут иметь потенциал для улучшения адгезии клеток. Тем не менее, это вряд ли минимизирует загрязнение при использовании традиционной технологии нанесения покрытия на раствор. Метод матричного импульсного лазерного напыления (MAPLE) - это процесс без загрязнения и демонстрирующий эффективный процесс нанесения биополимеров без повреждения их основы на поверхности различных подложек. Здесь наночастицы с повышающим преобразованием (NaGdF 4 :Yb 3+ , Er 3+ ) с модификацией иммуноглобулина G (IgG) или без нее были получены методом однореакторного синтеза. Средний размер наночастиц с повышением конверсии (УНЧ) составляет 50 ± 8 нм. IgG, биоконъюгированный на поверхности UCNPs, можно непосредственно наблюдать с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM). Система MAPLE с использованием лазера Nd:YAG (λ =532 нм, ν =10 Гц) применяется для нанесения UCNPs с модификацией IgG или без нее на стеклянное дно чашки для культивирования. Кроме того, было изучено поведение эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC), культивируемых на чашках для культивирования, покрытых UCNP с / без IgG, по сравнению с контрольным образцом, стеклянным, покрытым желатином. На клетки не оказывает токсического действия. Результаты этой работы показывают, что осаждение UCNP с / без антитела с помощью метода MAPLE может усилить адгезию и пролиферацию клеток.

Введение

Эпителиальные клетки можно найти на внутренней и внешней поверхностях человеческого тела, включая кожу, кишечник, дыхательные пути и репродуктивные пути. Эпителиальные клетки не только обеспечивают защитную оболочку от грязи и микробов, но также выполняют важные функции, например растягивание, отслеживание и т. Д. [1]. Таким образом, эпителиальные клетки широко используются в тканевой инженерии и регенерации тканей. Взаимодействие между эпителиальными клетками и поверхностью субстратов жизненно важно для поддержания функции и коммуникации клеток. Обычно покрытие на основе белка, например коллаген из крысиного хвоста, наносят, чтобы эпителиальные клетки могли расти на чашке Петри или стакане для дальнейших исследований. Недавно наноматериалы, нанесенные на подложку, продемонстрировали потенциал для контроля роста клеток за счет использования тонкой морфологии, специальных текстур / рисунков наноструктурированного покрытия [2,3,4]. Кроме того, люминесцентные наноматериалы продемонстрировали значительные преимущества перед традиционными органическими красителями при изучении взаимодействия клетка-клетка и клеточная поверхность из-за их очень стабильных фотолюминесцентных свойств. Интересно выяснить взаимодействие клеток и поверхности, покрытой модифицированными белками люминесцентными наноструктурами.

Явление апконверсии, впервые исследованное в 1959 году, представляет собой последовательное поглощение двух или более фотонов для излучения света с высокой энергией [5, 6]. Наночастицы с повышающим преобразованием, легированные лантанидом, состоят из трех различных компонентов, включая активатор, сенсибилизатор и матрицу-хозяин. Ионы лантаноидов, такие как Er 3+ , Хо 3+ , и Tm 3+ могут играть роль активаторов, поскольку они обладают уникальными структурами уровней энергии [7,8,9,10,11]. Yb 3+ ion является наиболее распространенным сенсибилизатором, который может применяться для передачи энергии возбужденного света активаторам [12,13,14]. И оксидные материалы, и фторидные материалы обычно используются в качестве кристаллической основы [15,16,17]. Наночастицы с повышающим преобразованием, излучающие свет из видимого диапазона в ближний инфракрасный диапазон при возбуждении ближнего инфракрасного (NIR) света, могут быть применены в глубокой биовизуализации тканей из-за более низкого коэффициента рассеяния NIR-света, известного как «терапевтическое окно». »[18]. Недавно были разработаны различные модификации поверхности UCNP для биологической маркировки / сенсинга [19, 20]. Например, авидин конъюгировали с гександиовой кислотой (HAD), модифицированной на поверхности UCNP, чтобы продемонстрировать взаимодействие с антителами [21]. Модифицированные оцДНК UCNP типа ядро-оболочка разработаны для обнаружения специфических олигонуклеотидов [24].

С другой стороны, иммуноглобулин G (IgG), антитело, обнаруженное в крови и внеклеточной жидкости, контролирует инфицирование тканей. Взаимодействие между IgG и наночастицами было изучено, например, IgG можно использовать в качестве шаблона для получения наночастиц золота, а магнитные наночастицы, модифицированные IgG, для мечения бактериальных клеток [22, 23]. Однако сообщалось лишь о нескольких исследованиях по модификации IgG на UCNP для клеточных культур или культур тканей.

Традиционные методы, такие как золь-гель методы, центрифугирование и испарение растворителя, были применены для нанесения наночастиц, модифицированных биомолекулами, на подложку для биомедицинского анализа [27, 28]. Однако методы нанесения покрытий на раствор для осаждения белков или наноструктур на основе белков вряд ли минимизируют загрязнение. Лазерное осаждение демонстрирует хорошо контролируемую толщину и позволяет избежать рабочего загрязнения, происходящего при химическом осаждении. Для создания поверхности на основе белка для культивирования клеток было использовано очень мало методов лазерного осаждения.

В отличие от традиционных методов физического осаждения, метод матричного импульсного лазерного напыления (MAPLE) не приводит к непосредственной абляции целевых материалов; вместо этого большая часть энергии лазера поглощается замороженным растворителем (матрицей) [24, 25]. В процессе MAPLE материалы мишени, диспергированные в легколетучем растворителе (матрице), вводятся в держатель мишени, охлаждаемый жидким азотом [26,27,28,29,30]. Под действием лазерного излучения материалы мишени могут переноситься на подложку с испаряющимся растворителем. Техника APLE применялась в различных областях, включая сенсоры, органические электронные устройства, доставку лекарств, покрытие имплантатов и т. Д. [31,32,33,34,35]. Однако опубликовано очень мало работ о влиянии субстрата с нанесенными на MAPLE наночастицами биомолекулы / белка на производительность клеточной культуры.

В этом исследовании мы произвели UCNP (NaGdF 4 :Yb 3+ , Er 3+ ) и модифицированные иммуноглобулином G (IgG) UCNPs (UCNPs-IgG) гидротермальным методом. После этого UCNPs с модификацией IgG или без нее были непосредственно нанесены на стеклянное дно чашки для культивирования клеток с использованием процесса MAPLE с 532 нм лазером Nd:YAG. Эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVEC) были засеяны на стекло, нанесенное на UCNP, для исследования цитотоксичности покрытия UCNP и поведения клеток на поверхности, обработанной UCNP.

Методы / экспериментальные

Материалы

Гексагидрат нитрата гадолиния (III) (Gd (NO 3 ) 3 · 6H 2 O, кристаллы и комки, 99,9% следов металлов), пентагидрат нитрата иттербия (III) (Yb (NO 3 ) 3 · 5H 2 O, 99,9% следов металлов), пентагидрат нитрата эрбия (III) (Er (NO 3 ) 3 · 5H 2 O, 99,9% следов металлов), фторид натрия (NaF, BioReagent, подходит для культивирования клеток насекомых, ≥ 99%), разветвленный полиэтиленимин (PEI, средний Mw ~ 800 по LS, средний Mn ~ 600 по GPC), античеловеческий Были приобретены IgG (Fab-специфические) –FITC-антитела, полученные у коз (аффинно-изолированные антитела, забуференный водный раствор), 4 ', 6-диамидин-2'-фенилиндол дигидрохлорид (DAPI) и изотиоцианат фаллоидина-тетраметилродамина B (Phalloidin-TRITC). от Sigma-Aldrich. Этиленгликоль (EG) был приобретен у Fisher chemical. Изопропанол (2-пропанол) был приобретен в компании Caledon Laboratory Chemicals.

Синтез UCNP с IgG и без него с помощью однокомпонентного процесса

UCNP (NaGdF 4 :Yb 3+ , Er 3+ ) были синтезированы модифицированным однореакторным методом [36]. Вкратце, 720 мг Gd (NO 3 ) 3 · 6H 2 O, 170 мг Er (NO 3 ) 3 · 5H 2 O, 160 мг Yb (NO 3 ) 3 · 5H 2 О и 20 мл этиленгликоля добавляли в трехгорлую колбу. Затем в колбу осторожно добавляли 0,7 г PEI. Затем в колбу по каплям добавляли 336 мг NaF, растворенного в 10 мл этиленгликоля. Смесь нагревали до 200 ° C и кипятили с обратным холодильником в течение 6 ч в атмосфере азота. Продукты реакции собирали центрифугированием и несколько раз промывали этанолом / дистиллированной водой. Продукт сушили при 60 ° C.

Антитела IgG были модифицированы на поверхности UCNP за счет амидных связей. Как показано на фиг. 1, 15 мг порошка УНЧ растворяли в 15 мл дистиллированной воды. Затем к раствору добавляли 5 мл забуференного боратом физиологического раствора (BBS, pH =8) и 20 мкг IgG. Раствор перемешивали при комнатной температуре 2 часа. Продукт промывали и собирали центрифугированием.

Схема однореакторного метода получения UCNPs и UCNPs-IgG

Отложение UCNPs с / без IgG с помощью MAPLE

Процесс лазерного напыления проводился на оборудовании MAPLE 2000 (проект 206, PVD Products, Inc., США), связанном с лазером Nd:YAG с длиной волны 532 нм. Процесс осаждения показан на рис. 2. Целевые наночастицы растворяли в изопропаноле с концентрацией 1 мас.%. Смесь замораживали в держателе мишени, охлаждаемом жидким азотом. Никаких других дополнительных добавок и поверхностно-активных веществ в этом процессе не использовалось.

Схема осаждения UCNPs и UCNPs-IgG с использованием метода MAPLE

Далее применялся Nd:YAG-лазер с длиной волны 532 нм с частотой 10 Гц и τ fwhm ≅ 200 мкс. Размер области лазерного пятна составлял 0,63 см 2 . плотность энергии лазерного излучения составляла 150 мДж / см 2 . Стеклянные подложки обрабатывали 2 мас.% Раствором желатина, который закрепляли на держателе подложек, и температура подложек составляла 25 ° C в течение всего процесса эксперимента. Процесс лазерного напыления проводился при давлении 1 × 10 −6 Торр. Согласно нашим предыдущим исследованиям [42, 43], время напыления было установлено равным 2 часам. Расстояние от подложки до мишени составляло 4,5 см (вертикальная конфигурация). Держатель мишени и держатель подложки вращались (мишень:10 об / мин, подложка:25 об / мин) в течение периода лазерного облучения.

Характеристики материалов

UCNPs и UCNPs-IgG перед осаждением MAPLE были охарактеризованы с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM, Philips CM-10, работающего при 80 кВ). Инфракрасные спектры с преобразованием Фурье (FTIR) UCNPs и UCNPs-IgG были получены с помощью FTIR-спектрометра Bruker Vector 22 (диапазон сканирования 600 см -1 ~ 4500 см −1 , разрешение 4 см −1 , 64 сканирования). Фотолюминесцентные свойства UCNP изучали с использованием спектрофлуориметра QuantaMaster ™ 40 (Horiba Canada - Photon Technology International Inc.). Рост эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC) на поверхности стекла с отложениями наночастиц или без них исследовали с помощью конфокального микроскопа (Zeiss LSM 5 Duo Vario Microscope). Сканирующий электронный микроскоп Hitachi S-3400 N с системой INCA PentaFET-x3 EDX (Oxford Instruments) был использован для проведения энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX).

Исследование поведения ячеек

Эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVECs, Американская коллекция типовых культур) применяли для изучения биосовместимости UCNPs с модификацией IgG или без нее после обработки лазерным осаждением. HUVEC были засеяны на поверхность стекла, на которую нанесены UCNPs и UCNPs-IgG. Стеклянную подложку, обработанную 2 мас.% Раствором желатина (без UCNP), использовали в качестве контроля после обработки осаждением MAPLE. Осажденные образцы замачивали в среде MCDB (10% фетальной телячьей сыворотки, 1% пенициллина и амфотерицина B) для посева HUVEC. HUVEC культивировали при 37 ° C в течение 24 часов. HUVEC фиксировали на поверхности подложек 4% формалином в течение 2 часов для получения конфокального изображения (Zeiss LSM 510 Duo). Клетки окрашивали фаллоидином-TRITC и DAPI. Образцы были промыты PBS (pH 7,4) и обработаны средством против выцветания.

Исследование цитотоксичности

HUVEC культивировали в среде MCDB (10% фетальной телячьей сыворотки, 1% пенициллина и амфотерицина B) на поверхности нанесенных образцов. После переноса в чашки для культивирования клетки культивировали в течение 24 часов (37 ° C, 5% CO 2 ) на поверхности образцов. Приблизительно 100 000 клеток высевали на поверхность каждого образца (с / без осаждения UNCP). Все образцы, включая контроль, стеклянные подложки с отложениями, UCNPs и UCNPs-IgG, измеряли в трех экземплярах. Затем в среду для клеток добавляли МТТ-агент (3- (4,5-диметилтиазолил-2) -2,5-дифенилтетразолий бромид) и клетки инкубировали в течение 3 часов. Клеточную среду удаляли, и лунки дважды промывали PBS. Затем в каждую лунку добавляли ДМСО для растворения формазана. Жидкость переносили в 96-луночные планшеты и анализировали с помощью биокинетического ридера при 490 нм (Bio-Tek Instruments EL340I Microplate Reader).

Результаты и обсуждение

Характеристика UCNP / UCNP-IgG перед отложением MAPLE

Антитела IgG конъюгировали с модифицированными амином UCNP через амидные связи. UCNPs с / без IgG были охарактеризованы с помощью ПЭМ. На рис. 3а представлена ​​ПЭМ-микрофотография кубических УХНЧ. Средний размер УКНЧ оценивается в 50 ± 8 нм. Маленькая вставка на рис. 3а - это микрофотография ПЭМ высокого разрешения (ПЭМВР). УХНЧ имеют высококристаллическую структуру. Измеренное межплоскостное расстояние между двумя соседними плоскостями решетки составило 0,312 нм, что соответствует плоскости (1 1 1) кубической фазы NaGdF 4 (JCPDS 27-0697). Фигура 3b представляет собой ПЭМ-микрофотографию UCNP, конъюгированных с IgG (UCNPs-IgG). УХНЧ, модифицированные антителами, сохранили кубическую форму, а средний размер частиц составляет около 54 ± 8 нм. Антитела IgG, биоконъюгированные с UCNP, можно наблюдать непосредственно с помощью ТЕМ, как показано на фиг. 3b, отмеченной красным кружком. Размер антител IgG составляет около 10 ± 5 нм, что соответствует теоретическим расчетам и экспериментальным измерениям [44, 45].

Микрофотографии ПЭМ а UCNPs и b UCNPs-IgG перед отложением MAPLE

Кристаллическая структура УКНЧ (NaGdF 4 :Yb 3+ , Er 3+ ) был обнаружен с помощью дифракции рентгеновских лучей на порошке (XRD), как показано на рис. 4. Четыре пика при 32 °, 37 °, 54 ° и 65 ° в профиле XRD приписаны (111), (200), ( 220) и (311) кристаллические плоскости, что совпадает со стандартной картиной XRD кубической фазы NaGdF 4 (JCPDS 27-0697) и ссылки [36, 37]. Измерения как HRTEM, так и XRD подтверждают кристаллическую структуру UCNPs.

Профиль XRD NaGdF 4 :Er 3+ , Yb 3+ повышающее преобразование наночастиц

Для дальнейшего исследования биоконъюгирования IgG с UCNP использовали инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR). Как показано на рис. 5, полосы изгибных колебаний аминогрупп наблюдаются при 1515 см -1 . и 1511 см −1 в спектрах UCNPs и UCNPs-IgG, поскольку антитела PEI и IgG обладают аминогруппами. Пики на 2987 см −1 , 2900 см −1 , и 1400 см −1 можно отнести к валентным колебаниям -CH 2 - и связи C-C соответственно. Полоса валентных колебаний гидроксильной группы (-OH) наблюдается при 3673 см -1 . в спектре UCNPs-IgG за счет карбоксильной группы IgG. Пик на 1249 см −1 и 1650 см −1 относятся к полосам валентных колебаний углерод-кислородной связи и амидной связи, соответственно, в спектре УХНЧ, модифицированных IgG. Эти пики показывают присутствие антител IgG на поверхности UCNPs-IgG.

FTIR-спектры UCNPs-IgG и UCNPs, соответственно, полученные с помощью однореакторного процесса

Характеристика UCNPs с / без IgG после осаждения MAPLE

UCNPs и UCNPs-IgG были нанесены с помощью процесса MAPLE на чашки для культивирования клеток со стеклянным дном. Поверхность стекла до и после нанесения UCNPs и UCNPs-IgG, соответственно, была охарактеризована с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX). На рис. 6 показано присутствие элементов гадолиния (Gd), эрбия (Er), иттербия (Yb) и фтора (F) в образцах стекла, покрытых УХНЧ (рис. 6а) и UCNPs-IgG (рис. 6б). соответственно. Кроме того, была измерена фотолюминесценция UCNPs и UCNPs-IgG после осаждения MAPLE с более длительным временем облучения. Как зеленое (540 нм), так и красное (650 нм) излучение можно наблюдать при возбуждении на 980 нм, как показано в Дополнительном файле 1:Рисунок S1 во вспомогательном файле. Следует отметить, что интенсивность излучения немного различается между образцами УХНЧ с и без IgG, что может быть вызвано дефектами поверхности или ошибкой измерения. Дальнейшие исследования будут проводиться. Следовательно, отложение MAPLE может поддерживать структуру и свойства UCNP с / без IgG.

EDX-спектры a образцы после обработки MAPLE и b образцы без обработки MAPLE (голое стекло)

FTIR использовался для исследования покрытий UCNPS и UCNPs-IgG, полученных методом MAPLE, в сравнении с образцом чистого стекла. Спектры FTIR образцов, осажденных с UCNPs, UCNPs-IgG посредством осаждения MAPLE, и холостого образца (голая стеклянная подложка) показаны на рис. 7. Полосы валентных колебаний групп –OH при 3648 см -1 приписывается карбоксильной группе IgG, которая наблюдается только в спектре-1, то есть в покрытии UCNPs-IgG. Этот результат указывает на наличие UCNP-IgG на поверхности субстратов. В спектре-2 (покрытие УНЧ) полоса изгибных колебаний при 1575 см −1 приписывается аминной группе, модифицированной на UCNPs, в то время как полоса изгибных колебаний аминогруппы практически не наблюдается в спектре-1 (UCNPs-IgG) из-за успешного биоконъюгирования. Следовательно, метод MAPLE может поддерживать свойства и микроструктуру UCNP, модифицированных антителами.

FTIR-спектры чистого стекла и стекла, покрытого UCNPs-IgG и UCNPs, соответственно

По сравнению со спектром чистого стекла (спектр-3) полосы валентных колебаний метиленовых групп составляют около 2985 см -1 . и 2900 см −1 как в спектре-1, так и в спектре-2 из-за функциональных групп на основе углерода на поверхности УНЧ. Следует отметить, что пики покрытий на рис. 7 значительно слабее, чем пики на рис. 5, что обусловлено малым количеством наночастиц, нанесенных на поверхность подложки, и изменениями спектров при 1250 см -1. на рис. 7 по сравнению с рис. 5 проистекает из эффекта стеклянной подложки.

Поведение клеток на разных покрытиях

Традиционные методы для клеток HUVEC требуют покрытия белковым слоем, который используется в качестве нашего контроля при изучении производительности клеточных культур. Таким образом, в этом исследовании используются три различных покрытия:(1) контрольное (стекло, покрытое желатином), (2) стекло, покрытое UCNPs, и (3) стекло, покрытое UCNPs-IgG. На рис. 8 представлены микрофотографии, полученные с помощью конфокального микроскопа, клеток, культивированных на разных поверхностях в течение 24 ч. Количество HUVEC, растущих на поверхности, покрытой UCNP и UCNP-IgG, соответственно, аналогично контролю. Однако поведение клеток HUVEC, растущих на поверхностях, модифицированных UCNP-IgG, резко улучшается в первые 24 часа культивирования. Были исследованы и проанализированы особенности роста клеток в период культивирования, включая площадь клеток, длину соединений, длину клеток и общее количество клеток на поверхности образцов.

Конфокальные микрофотографии HUVEC на поверхности a контроль, b UCNP и c IgG-модифицированные UCNPs

На рисунке 9 показан статистический анализ поведения клеток после 24-часового культивирования на трех разных поверхностях. Площадь ячеек (фиг. 9a), длина соединений (фиг. 9b), длина ячеек (фиг. 9c) и количество ячеек (фиг. 9d) исследовались с помощью программы ImageJ. Длины ячеек определяются как наибольшее значение длины этой ячейки. Длина соединения определяется как расстояние между краем кончиков клеток и ядрами клеток. По сравнению с клетками, растущими на контрольном образце, площадь клеток HUVEC на поверхности, модифицированной UCNPs и UCNPs-IgG, увеличивается на 11,2% и 22,2% соответственно; длина соединений клеток HUVEC на поверхности, модифицированной UCNPs и UCNPs-IgG, увеличивается с 12,5% и 17,5%; а длина клеток HUVEC на поверхности, модифицированной UCNP и UCNP-IgG, увеличивается на 8,2% и 17,3%. Более того, проанализированные результаты количества клеток показывают, что количество клеток на поверхности образца на основе УНЧ примерно на 8% больше, чем в контроле. Эти результаты показывают, что как образцы UCNPs, так и образцы UCNP-IgG являются биосовместимыми с клетками HUVEC, что согласуется с предыдущими работами [38]. Рост клеток HUVEC, культивируемых на поверхности, осажденной с UCNP и UCNP-IgG, стимулировался с точки зрения площади клетки, длины клетки и длины соединения. Предыдущие исследования показали, что наноструктуры могут запускать активацию эндотелия клеток HUVEC [2,3,4, 39]. Сообщалось, что высвобождение медиаторов воспаления и активация молекул адгезии HUVEC будут наблюдаться при воздействии различных наночастиц [40]. Медиаторы воспаления могут способствовать эффектам ангиогенеза и проангиогенеза на основании предыдущих исследований [2, 41]. Кроме того, недавняя работа показывает, что IgG может способствовать ангиогенезоподобной трансформации HUVEC [3].

HUVEC, культивированные на различных покрытиях, включая контроль, UCNP, UCNP-IgG: a площадь ячейки, b длина соединения ячейки, c длина ячейки и d количество ячеек

Влияние покрытия UCNP с / без IgG на жизнеспособность клеток

Жизнеспособность клеток изучали с использованием клеток HUVEC, культивированных на различных поверхностях. На рисунке 10 показана относительная жизнеспособность клеток на различных поверхностях:контроль (стекло, покрытое желатином), голое стекло, УХНЧ, нанесенные на стеклянные подложки, и УХНЧ-IgG, нанесенные на стеклянные подложки. Относительная жизнеспособность клеток из чистого стекла, стекла, покрытого UCNPs, и стекла, покрытого UCNPs-IgG, составляла 99,6%, 105,44% и 103,96% соответственно. Некоторые исследования показывают, что PEI с высокой концентрацией может иметь токсический эффект, особенно при применении в высокой концентрации, но использование PEI в качестве лиганда допустимо и показывает незначительную цитотоксичность [44,45,46,47]. Из-за механизма MAPLE количество UCNPs / UCNPs-IgG на поверхности субстрата намного ниже порогового значения (1 мг / мл). Ясно, что осаждение UCNPs и UCNPs-IgG на стекле с помощью MAPLE не оказывает токсического воздействия на клетки HUVEC. Следует отметить, что биосовместимые материалы обычно могут иметь относительную жизнеспособность клеток (> 85%) клеток. [8]

Жизнеспособность клеток HUVEC, растущих на голом стекле, покрытых UCNP и UCNP-IgG, соответственно, и стекле, покрытом желатином, используемом в качестве контроля

Выводы

Таким образом, UCNPs и UCNPs-IgG были успешно синтезированы методом одного горшка и были нанесены на чашки для культивирования со стеклянным дном с помощью метода MAPLE. Результаты TEM и FTIR показывают успешное биоконъюгирование IgG на поверхности UCNPs. Средний размер частиц УХНЧ составляет 50 ± 8 нм. УХНЧ, модифицированные антителами, сохранили кубическую форму, а средний размер частиц составляет около 54 ± 8 нм. Биоконъюгацию IgG на UCNP можно непосредственно наблюдать с помощью ПЭМ, средний размер которого составляет 10 ± 5 нм. Спектры FTIR также подтвердили наличие связи карбоксильная группа / пептид антитела, модифицированного на поверхности UCNP. Процесс осаждения MAPLE был использован для нанесения UCNPs и UCNPs-IgG на стеклянную подложку. Результаты измерений EDX, FTIR и PL указывают на сохранение структур и свойств UCNP и UCNPS после осаждения MAPLE. Наше исследование демонстрирует, что процесс MAPLE может обеспечить сохранение свойств и структур UCNP с модификацией антитела или без нее. Кроме того, эффективность культивирования клеток была статистически изучена путем культивирования клеточной линии HUVEC на различных поверхностях, обработанных UCNP и UCNP-IgG, соответственно, полученными с помощью процесса MAPLE. Площадь ячейки, длина ячейки и длина соединения очень важны для поддержки идеального слияния и образования структур микрососудов. Стеклянные поверхности, обработанные образцами UCNPs и UCNPs-IgG с помощью метода MAPLE, не проявляют токсического воздействия на линию клеток HUVEC. Ожидается, что осаждение UCNPs и UCNP-IgG MAPLE может быть использовано при производстве новых биологических устройств для тканевой инженерии и регенерации тканей.

Сокращения

DAPI:

4 ', 6-диамидин-2'-фенилиндол дигидрохлорид

Пример:

Этиленгликоль

HUVEC:

Эндотелиальные клетки пупочной вены человека

IgG:

Иммуноглобулин G

КЛЕН:

Матричное импульсное лазерное испарение

PEI:

Полиэтиленимин

Фаллоидин-TRITC:

Фаллоидин – изотиоцианат тетраметилродамина B

UCNPs:

Апконверсия наночастиц


Наноматериалы

  1. Как улучшить характеристики медно-вольфрамового сплава?
  2. Характеристики стекловолокна
  3. Получение наночастиц mPEG-ICA, нагруженных ICA, и их применение в лечении LPS-индуцированного повреждения клеток H9c2…
  4. Улучшенное фотоэлектрохимическое определение мочевой кислоты на электроде из стеклоуглерода, модифицирова…
  5. Формирование и люминесцентные свойства нанокомпозитов Al2O3:SiOC на основе наночастиц оксида алюминия, модифици…
  6. Метод последующей обработки для синтеза монодисперсных бинарных наночастиц FePt-Fe3O4
  7. Стимуляция роста клеток SH-SY5Y наночастицами золота, модифицированными 6-меркаптопурином и проникающим в нейро…
  8. Влияние наночастиц Ag разного размера и концентрации, внедренных в компактный слой TiO2, на эффективность преоб…
  9. Omniverse:параллельная вселенная, которая повысит эффективность бизнеса
  10. 3 способа повысить производительность вашего вертикального насоса