TR2022013899A2 - Mi̇kroakişkan si̇stem i̇le moleküler baskilanmiş poli̇meri̇k nanoparti̇kül sentez yöntemi̇ - Google Patents
Mi̇kroakişkan si̇stem i̇le moleküler baskilanmiş poli̇meri̇k nanoparti̇kül sentez yöntemi̇Info
- Publication number
- TR2022013899A2 TR2022013899A2 TR2022/013899A TR2022013899A TR2022013899A2 TR 2022013899 A2 TR2022013899 A2 TR 2022013899A2 TR 2022/013899 A TR2022/013899 A TR 2022/013899A TR 2022013899 A TR2022013899 A TR 2022013899A TR 2022013899 A2 TR2022013899 A2 TR 2022013899A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- microfluidic device
- mixture
- syringe
- preparation
- preparing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 19
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 19
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims abstract description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 21
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 15
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 14
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 8
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims description 8
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012662 bulk polymerization Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 229940044192 2-hydroxyethyl methacrylate Drugs 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000003302 UV-light treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002174 soft lithography Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims 6
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 3
- 210000001808 exosome Anatomy 0.000 abstract description 3
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 5
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920000344 molecularly imprinted polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 108010031480 Artificial Receptors Proteins 0.000 description 1
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004141 dimensional analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 238000012673 precipitation polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
- G01N33/54346—Nanoparticles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2600/00—Assays involving molecular imprinted polymers/polymers created around a molecular template
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Buluş, hedef molekül, bakteri, virüs, protein, lipit, aptamer, karbohidrat, ekstraselüler vezikül (eksozom, mikrovezikül, apoptotik parçacıklar), nükleik asit, veya hücrelerin tespit edilebilmesinde kullanılan moleküler baskılanmış polimerik nanopartiküllerin mikroakışkan cihaz sayesinde sentezlenmesini sağlayan bir yöntem (100) ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME MIKROAKISKAN SISTEM ILE MOLEKÜLER BASKILANMIS POLIMERIK NANOPARTIKÜL SENTEZ YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, hedef molekül, bakteri, Virüs, protein, lipit, aptamer, karbohidrat, ekstraselüler vezikül (eksozom, mikrovezikül, apoptotik parçaciklar), nükleik asit, veya hücrelerin tespit edilebilmesinde kullanilan moleküler baskilanmis polimerik nanopartiküllerin mikroakiskan cihaz sayesinde sentezlenmesini saglayan bir yöntem ile ilgilidir. Önceki Teknik Moleküler baskilanmis polimerler, biyosensörler, saflastirma gibi birçok alanda kullanilabilen, hedef moleküller için özel olarak hazirlanmis tanima bölgelerine sahip olan yapay reseptörlerdir. Tespit edilmek istenen moleküllere uygun olarak hazirlanabilen, daha uygun fiyatli, dayanikliligi yüksek ve tekrar kullanilabilme özelliklerine sahip olan bu yapilar, antikorlara alternatif olarak kullanilabilmektedirler. Nano boyutlarda sentezlenebilen moleküler baskilanmis nanopartikül ise yüksek yüzey-alani hacim orani, hizli baglanma kinetikleri gibi özellikleri, yüzey modifikasyonuna ve çesitli biyomedikal uygulamalara yüksek uyumluluklari sayesinde ilgi görmektedir. Moleküler baskilanmis polimerlerin yigin sentezi için, çökelti polimerizasyonu, emülsiyon polimerizasyonu, kati faz baskilama ve çekirdek-kabuk polimerizasyonu gibi yöntemler kullanilmaktadir. Ancak bu yöntemlerde, fazla ekipman gerektirmesinin ve polimerizasyon süresinin uzun sürmesinin yani sira, sentez kosullarinin optimizasyonunun uygulanma zorlugu, her sentezde çikan nanomalzeme kalitesinin yigindan yigina degisiyor olmasi gibi problemler bulunmaktadir. Akiskan kontrol elemanlari entegre edilmis mikroakiskanlara dayali sürekli akis sistemleri bu problemlere çözüm sunmanin yani sira tekrar kullanilabilirlik, reaksiyonu yerinde izleyebilme, parametrelerin hizli taranmasi gibi avantajlar da sunmaktadir. Bu sebeple moleküler baskilanmis polimerik nanopartiküllerin sentezlenmesinde kullanilacak bir mikroakiskan cihaz elde edilmesini ve bu cihaz kullanilarak moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül sentezlenmesini saglayan bir dokümaninda moleküler olarak baskilanmis bir polimer ve bunun hazirlanma yönteminden bahsedilmektedir. Bulusun Kisa Açiklamasi Bu bulusun amaci, moleküler baskilanmis polimerik nanopartiküllerin mikroakiskan cihaz kullanilarak sentezlenmesini saglayan bir yöntem gerçeklestirmektir. Bu bulusun baska bir amaci, moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül sentezinde kullanilmak üzere mikroakiskan cihaz elde edilmesini saglayan bir yöntem gerçeklestirmektir. Bu bulusun bir baska amaci, geleneksel moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül sentez yöntemlerine kiyasla daha kisa sentez süresine ihtiyaç duyulmasini saglayan bir yöntem gerçeklestirmektir. Bu bulusun bir diger amaci, mikroakiskan sistemde düsük hacimde kimyasal kullanimina ihtiyaç duyulmasi sebebiyle nanopartikül sentezinin ekonomik hale getirilmesini saglayan bir yöntem gerçeklestirmektedir. Bu bulusun diger bir amaci, sentez kosullarinin kolay kontrol edilebilmesini ve mikroakiskan sistemin yüksek hizlarla çalismasiyla, yüksek verim elde edilmesini saglayan bir nanopaitikül sentez yöntemi ile gerçeklestirmektir. Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen "Mikroakiskan Sistem ile Moleküler Baskilanmis Polimerik Nanopartikül Sentez Yöntemi" ekli sekillerde gösterilmis olup, bu sekillerden; Sekil 1. Bulus konusu yönteme ait akis semasidir. Sekil 2. Bulus konusu yöntemde kullanilan mikroakiskan cihazin 3 boyutlu CAD tasarimina iliskin bir görünümdür. Sekil 3. BSA (örnek molekül) baskilanmis nanopaitiküllerin zeta boyut analizlerine iliskin (A) 30 dakika (B) 60 dakika (C) 90 dakika (D) 120 dakika (E) 150 dakika (F) 180 dakika grafikleridir. Sekil 4. BSA (örnek molekül) baskilanmis nanopartiküllerin nanosight izleme analizine iliskin (A) 30 dakika (B) 60 dakika (C) 90 dakika (D) 120 dakika (E) 150 dakika (F) 180 dakika grafikleridir. Sekil 5. BSA (örnek molekül) baskilanmis nanopartiküllerin (A) 2 boyutlu, (B) 3 boyutlu AFM görüntüleridir. Sekil 6. Desorbe edilmis ve edilmemis nanopartiküllerin XPS analizi. (A-B) C1s, (C-D) N1s, (E-F) Ols, spektrumlaridir. Karsilik gelen kimyasal gruplar ve bunlarin baglanma enerjileri grafiklerde belirtilmektedir (A, C, E: desorbe edilmemis; B, D, F: desorbe edilmis nanopartiküller). Sekil 7. BSA (örnek molekül) baskilanmis nanopaitiküller kullanilarak farkli BSA konsantrasyonlarinin zamana karsi dalga boyu kaymalari (A) 10 HM, (B) 20 HM, (C) 30 HM, (D) 40 HM gösterilmektedir. Sekilde yer alan parçalar numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir: 100. Yöntem Hedef molekül, bakteri, Virüs, protein, lipit, aptamer, karbohidrat, ekstraselüler vezikül (eksozom, mikrovezikül, apoptotik parçaciklar), nükleik asit, veya hücrelerin tespit edilebilmesinde kullanilan moleküler baskilanmis polimerik nanopartiküllerin mikroakiskan cihaz sayesinde sentezlenmesini saglayan bulus konusu yöntem (100); -mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101), -seçilen hedef proteine göre bir ön kompleks hazirlanmasi (102), -birinci faz karisimin hazirlanmasi (103), -ikinci faz karisimin hazirlanmasi (104), -ikinci faz karisima bir ko-monomer ve çapraz baglayici ekleyerek homoj enizasyon gerçeklestirilmesi (105), -homojenize edilen karisima ön kompleks ve birinci faz karistirilip karisimin birinci siringaya alinmasi (106), -polimerizasyon baslatici bir karisim hazirlanarak karisimin ikinci siringaya alinmasi (107), -birinci ve ikinci siringanin mikroakiskan cihaza baglanmasi (108) ve -mikroakiskan cihazda siringadan gelen karisimlar ile yigin polimerizasyonu gerçeklesmesiyle hedef proteine ait moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül elde edilmesi (109) adimlarini içermektedir. Bulus konusu yöntemin (100) mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, spiral formda bir mikroakiskan cihaz için negatif kaliplar bir 3D mekanik tasarim programinda modellenmektedir (Sekil 2). Bulusun bir uygulamasinda kullanilan tasarim programi Autodesk Inventor Professional,dir. Modellenen negatif kaliplar stereolitografi teknigi (STL) kullanilarak masaüstü 3D yazici ile basilmaktadir. Negatif kaliplar, polidimetilsiloksan (PDMS),in kürlendigi sicakliklara direnebilen saydam (clear resin), elastik, esnek, sert (rijit), yüksek sicakliklara dayanikli, seramik ve cerrahi reçine kullanilarak basilmakta ve baski hassasiyeti -100 um'ye ayarlanmaktadrr. Baskinin tamamlanmasindan sonra islenmemis reçine kalintisi önce solvent muamelesi olarak kullanilan reçine türüne göre 1-30 dakika izopropil alkole (%99,9) daldirilmaktadir. Ardindan 5-60 dakika boyunca UV-isik muamelesine birakilarak kürlenmektedir. Kürleme isleminden sonra, negatif kaliplar 0-500 oC,ye dayanikli bakir, poliimid, poliester, kapton, Vinil, 921, 10 21 oranlarinda içerisinde silikon elastomer olan sertlestirici bulunan PDMS hazirlanarak yumusak litografi teknigi ile isleme için 3D baskili negatif kaliplarin üzerine dökülmektedir. Daha sonra negatif kaliplar PDMS,yi kürlemek için 20- 150 oC'deki firinda 10 dakika-48 saat arasi degisen sürelerde tutulmaktadir. 80°Canin sonunda kürlenmis PDMS, kaliplardan dikkatli bir sekilde ayrilmaktadir. PDMS kaliplar üzerine 1 mm,lik delik açilarak kanal girisi olusturulmakta ve benzer geometriye sahip baska bir PDMS kalip ile mühürlenmek için oksijen plazmaya maruz birakilmaktadir. Bu islem için plazma haznesi 15-30 oCaye ve substrat sicakligi 15-30 oC,ye ayarlanmaktadrr. Oksijen saniye-5 dakika boyunca plazma verilmektedir. Islem sonunda iki PDMS kalip hizli bir sekilde mühürlenerek nanopartikül sentezinde kullanilmaya hazir spiral seklinde kanallara sahip bir mikroakiskan cihaz elde edilmektedir. Bulusun bir uygulamasinda mikroakiskan cihazin toplam kanal uzunlugu 05-10 m, kanal genisligi 0,1-1 mm ve kanal yüksekligi 0,1-1 mm olarak belirlenmistir. Bulus konusu yöntemin (100) seçilen hedef proteine göre bir ön kompleks hazirlanmasi (102) adiminda, hedef protein olarak sigir serum albümin (Bovine Serum Albumin-BSA) proteini ve fonksiyonel monomer olarak metakrilik asit 421 oraninda birlestirilmekte ve oda sicakliginda 10-50 rpm hizda ön kompleks olusturmak amaciyla 1-4 saat boyunca karistirilmaktadir. Bulus konusu yöntemin (100) birinci faz karisimin hazirlanmasi (103) adiminda, poliVinil alkol ve sodyum dodesil sülfat 121 oraninda bir araya getirilmektedir. Bulus konusu yöntemin (100) ikinci faz karisimin hazirlanmasi (104) adiminda, poliVinil alkol, sodyum dodesil sülfat ve sodyum bikarbonat 821,221 oraninda bir araya getirilmektedir. Bulus konusu yöntemin (100) ikinci faz karisima bir ko-monomer ve çapraz baglayici ekleyerek homojenizasyon gerçeklestirilmesi (105) adiminda, ikinci faz karisima ko-monomer olarak 2-hidroksietilmetakrilat, çapraz baglayici olarak ise boyunca homoj enize edilmektedir. Bulus konusu yöntemin (100) homojenize edilen karisima ön kompleks ve birinci faz karistirilip karisimin birinci siringaya alinmasi (106) adiminda, homojenize edilmis karisima ön kompleks ve ardindan birinci faz eklenerek polimer karisimi elde edilmekte ve polimer karisimi 0,5-50 mlalik siringaya aktarilmaktadir. Bulus konusu yöntemin (100) polimerizasyon baslatici bir karisim hazirlanarak karisimin ikinci siringaya alinmasi (107) adiminda, amonyum persülfat ve sodyum bisülfit 221 oraninda karistirilmakta ve 05-50 mlalik siringaya aktarilmaktadir. Bulus konusu yöntemin (100) birinci ve ikinci siringanin mikroakiskan cihaza baglanmasi (108) adiminda, polimer karisimini içeren birinci siringa ve polimerizasyon baslaticiyi içeren ikinci siringa, siringa pompasina baglanmakta ve siringadaki karisimlar kilcal borular ile mikroakiskan cihaza verilmektedir. Polimer karisimi için hiz 10-500 ul/dk polimerizasyon baslatici için ise 02-10 Bulus konusu yöntemin (100) mikroakiskan cihazda siringadan gelen karisimlar ile yigin polimerizasyonu gerçeklesmesiyle hedef proteine ait moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül elde edilmesi (109) adiminda, mikroakiskan cihaz yigin polimerizasyon ortam kosullarini olusturmak amaciyla 30-50 oC,ye ayarlanarak firin içerisine yerlestirilmekte ve 30-200 dakika süresince polimerizasyona tabii tutulmaktadir. Yigin polimerizasyon tamamlandiginda mikroakiskan cihazdan proteini baskilanmis nanopartiküller elde edilmektedir. BSA (örnek molekül) proteini baskilanmis nanopartikül sentezi iki farkli sivi faz kullanilarak miniemülsiyon polimerizasyon yöntemi ile gerçeklestirilmektedir. Bulus konusu yöntem (100) sayesinde elde edilen nanopartikül örnekleri her yarim saatte bir toplanmis ve karakterizasyon için ayrilmistir. Ayrica her deney seti 3 kere tekrarlanmistir. Toplanan örnekler karakterizasyon öncesinde 5 dakika boyunca 6000 rpm,de santrifüj edilmistir. Santrilüj sonrasinda süpernatantlar karakterizasyon için kullanilmistir. Sentezlenen nanopartiküllerin boyutlari, Nano Zetasizer kullanilarak ölçülmüstür. Boyut analizi için, hazirlanan nanopartikül çözeltisi örnek yuvasina yerlestirildikten sonra, isik saçilmasi 90°,lik gelis açisi ile ölçülmüstür. Ölçümler, üç kere tekrarlanmis ve ortalamalari alinmistir. Nanopartiküllerin Zeta boyut analizi sonuçlari Sekil 3,te verilmistir. Her 30 dakikada bir toplanan paitiküllerin boyutlari 86-103 nm araligindadir. Nanopartiküllerin konsantrasyonu, çapini ve boyut dagilimlarini analiz etmek için, çözeltideki tekil parçaciklarin Brownian hareketini izleyen lazer tabanli bir optik teknik kullanan Nanosight Tracking Analysis cihazi kullanilmistir. Numune cihaza bir siringa yardimiyla verildikten sonra, Stokes-Einstein denklemi kullanilarak partiküllerin çapinin belirlenmesinin ardindan boyut dagilimi ve partikül sayisi ölçülmektedir. Ölçüm analizlerinden önce sistem distile su ile temizlendikten sonra viskozite, sicaklik, seyreltme oranlari gibi degerler ölçümlerden önce ayarlanmaktadir. Her örnek için, her biri 60 s süreli üç video kaydi uygulanmistir. Elde edilen sonuçlara göre, 30 dakika araliklarla toplanan nanopartikül örneklerinin konsantrasyonu Sekil 4,te gösterildigi gibi 6-8 X 1012 partikül/mL olarak bulunmustur. Yüzeyin topografik analizini gerçeklestirmek amaciyla Atomik Kuvvet Mikroskobu kullanilmistir. Altin kapli plastik nanoperiyodik yüzeylere tutturulan BSA (örnek molekül) baskilanmis nanopartiküllerin, gerçeklestirilen yüzey analiz sonuçlari Sekil 5 A ve B,de gösterilmektedir. Elde edilen sonuçlara göre yüzey derinligi 60.1 nm, yüzey pürüzlülügü ise 14.16 nm olarak bulunmustur. BSA (örnek molekül) baskilanmis ve baskilanmamis nanopartiküllerin karakterizasyonu amaciyla ayrica XPS (K-Alpha XPS, Thermo Fisher Scientific, Amerika) analizi yapilmistir. Elde edilen sonuçlara göre nanopartiküllerin genel element analizi çikarilmistir. Sonuçlar Sekil 6,da sunulmaktadir. Her iki nanopartikülün element bilesimi, 284 eV'de C-C/C-H, 288 eV'de C-C/C-H ve 288 eV'de C=O'ya karsilik gelen üç tip karbon atomu ve 532 eV'de C-O ve 532 eV'de C=O'ya karsilik gelen iki tip oksijen atomu içermektedir. (Sekil 6 E-F). BSA proteini, baskilanmis nanopartiküllerden desorbe edilerek uzaklastirildiginda, BSA'dan kaynakli karboksilik asit gruplarinin azalmasi nedeniyle C=O bagina karsilik gelen tepe noktalarinin yogunlugu azalmistir. BSA (örnek molekül) proteinin, BSA baskilanmis nanopartiküllere baglanma kapasitesini arastirmak amaciyla farkli konsantrasyonda BSA proteini ( nanopartiküller ile etkilestirilmistir. Elde edilen sonuçlara göre artan protein konsantrasyonu ile birlikte dalga boyu kayma miktarlarinda artis oldugu gözlenmistir. (Sekil 7) Bulus konusu yöntemde (100) moleküler baskilanmis nanopartiküllerin sentezinde kullanilmak üzere tasarlanan mikroakiskan cihaz sayesinde geleneksel yöntemlere kiyasla partikül sentez süresi kisalmakta ve daha düsük hacimde kimyasal kullanimi ile partikül sentezi daha ekonomik hale gelmektedir. Bunun yani sira sentez kosullarinin kolay kontrol edilebilmesi bu sistemi avantajli hale getirmektedir. Bu cihazlarin daha yüksek hizlarla opere edilebilir olmasindan dolayi verim artmakta ve endüstriyel üretim mümkün kilinmaktadir. Söz konusu yöntem (100) sayesinde protein baskilanmis nanopartikül üretimin 30 dakika gibi kisa bir sürede gerçeklestirilebilmektedir. Bu temel kavramlar etrafinda, bulus konusu "Mikroakiskan Sistem ile Moleküler Baskilanmis Polimerik Nanopartikül Sentez Yöntemi (100)" için çok çesitli uygulamalarin gelistirilmesi mümkün olup, bulus burada açiklanan örneklerle sinirlandirilamaZ, esas olarak istemlerde belirtildigi gibidir. TR TR
Claims (1)
1.ISTEMLER . Hedef molekül, bakteri, Virüs, protein, lipit, aptamer, karbohidrat, ekstraselüler vezikül, nükleik asit, veya hücrelerin tespit edilebilmesinde kullanilan moleküler baskilanmis polimerik nanopartiküllerin mikroakiskan cihaz sayesinde sentezlenmesini saglayan; -mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101), -seçilen hedef proteine göre bir ön kompleks hazirlanmasi (102), -birinci faz karisimin hazirlanmasi (103), -ikinci faz karisimin hazirlanmasi (104), -ikinci faz karisima bir ko-monomer ve çapraz baglayici ekleyerek homoj enizasyon gerçeklestirilmesi (105), -homojenize edilen karisima ön kompleks ve birinci faz karistirilip karisimin birinci siringaya alinmasi (106), -polimerizasyon baslatici bir karisim hazirlanarak karisimin ikinci siringaya alinmasi (107), -birinci ve ikinci siringanin mikroakiskan cihaza baglanmasi (108) ve -mikroakiskan cihazda siringadan gelen karisimlar ile yigin polimerizasyonu gerçeklesmesiyle hedef proteine ait moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül elde edilmesi (109) adimlarini ile karakterize edilen bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, spiral formda bir mikroakiskan cihaz için negatif kaliplarin bir 3D mekanik tasarim programinda modellenmesi ile karakterize edilen Istem 1,deki gibi bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, modellenen negatif kaliplarin stereolitografi teknigi kullanilarak masaüstü 3D yazici ile basilmasi ile karakterize edilen Istem 2,deki gibi bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, negatif kaliplarin, polidimetilsiloksanin kürlendigi sicakliklara direnebilen saydam, elastik, esnek, sert, yüksek sicakliklara dayanikli, seramik ve cerrahi reçine kullanilarak basilmasi ve baski hassasiyetinin 25-100 um'ye ayarlanmasi ile karakterize edilen Istem 3 ,teki gibi bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, baskinin tamamlanmasindan sonra islenmemis reçine kalintisinin önce solvent muamelesi olarak, kullanilan reçine türüne göre 1- 30 dakika izopropil alkole (%99,9) daldirilmasi, ardindan 5-60 dakika boyunca UV-isik muamelesine birakilarak kürlenmesi ile karakterize edilen Istem 4,teki gibi bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, kürleme isleminden sonra, negatif kaliplarin 0-500 oC,ye dayanikli bakir, poliimid, poliester, kapton, Vinil, gümüs, polietilen ya da teflon olan bir bantla kaplanmasi ile karakterize edilen Istem 5 ,teki gibi bir yöntem (100). 10 21 oranlarinda içerisinde silikon elastomer olan seitlestirici bulunan PDMS hazirlanarak yumusak litografi teknigi ile isleme için 3D baskili negatif kaliplarin üzerine dökülmesi ile karakterize edilen Istem 6,daki gibi bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, negatif kaliplarin PDMS,yi kürlemek için 20-150 oC'deki firinda 10 dakika-48 saat tutulmasi ile karakterize edilen Istem 7,deki gibi bir yöntem (100). . Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, 80°Canin sonunda kürlenmis PDMSanin, kaliplardan dikkatli bir sekilde ayrilmasi ile karakterize edilen Istem 8,deki gibi bir yöntem (100). Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, PDMS kaliplar üzerine 1 mm,lik delik açilarak kanal girisi olusturulmasi ve benzer geometriye sahip baska bir PDMS kalip ile mühürlenmek için oksijen plazmaya maruz birakilmasi ile karakterize edilen Istem 9,daki gibi bir yöntem (100). Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, plazma haznesinin 15- 30 0Üye ve substrat sicakliginin 15-30 oC,ye ayarlanmasi ile karakterize edilen Istem 10,daki gibi bir yöntem (100). Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, oksijen akisinin 10-50 cm3/min olarak ayarlanmasi ve 10-300 W,lik güç kullanilarak 10 saniye- 5 dakika boyunca plazma verilmesi ile karakterize edilen Istem 11,deki gibi bir yöntem (100). Mikroakiskan cihazin hazirlanmasi (101) adiminda, plazma islemi sonunda iki PDMS kalibin mühürlenerek nanopaitikül sentezinde kullanilmaya hazir spiral seklinde kanallara sahip bir mikroakiskan cihaz elde edilmesi ile karakterize edilen Istem 12,deki gibi bir yöntem (100). Seçilen hedef proteine göre bir ön kompleks hazirlanmasi (102) adiminda, hedef protein olarak sigir serum albümin proteini ve fonksiyonel monomer olarak metakrilik asitin 421 oraninda birlestirilmesi ve oda sicakliginda 10- 50 rpm hizda ön kompleks olusturmak amaciyla 1-4 saat boyunca karistirilmasi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Birinci faz karisimin hazirlanmasi (103) adiminda, poliVinil alkol ve sodyum dodesil sülfatin 121 oraninda bir araya getirilmesi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Ikinci faz karisimin hazirlanmasi (104) adiminda, poliVinil alkol, sodyum dodesil sülfat ve sodyum bikarbonatin 8: 1 ,2:1 oraninda bir araya getirilmesi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Ikinci faz karisima bir ko-monomer ve çapraz baglayici ekleyerek homojenizasyon gerçeklestirilmesi (105) adiminda, ikinci faz karisima ko- monomer olarak 2-hidroksietilmetakrilat, çapraz baglayici olarak ise etilen boyunca homojenize edilmesi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Homojenize edilen karisima ön kompleks ve birinci faz karistirilip karisimin birinci siringaya alinmasi (106) adiminda, homojenize edilmis karisima ön kompleks ve ardindan birinci faz eklenerek polimer karisimi elde edilmesi ve polimer karisiminin 0.5-50 mlalik siringaya aktarilmasi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Polimerizasyon baslatici bir karisim hazirlanarak karisimin ikinci siringaya alinmasi (107) adiminda, amonyum persülfat ve sodyum bisülfitin 221 oraninda karistirilmasi ve 0,5-50 mlalik siringaya aktarilmasi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Birinci ve ikinci siringanin mikroakiskan cihaza baglanmasi (108) adiminda, polimer karisimini içeren birinci siringa ve polimerizasyon baslaticiyi içeren ikinci siringanin, siringa pompasina baglanmasi ve siringadaki karisimlarin kilcal borular ile mikroakiskan cihaza verilmesi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). Birinci ve ikinci siringanin mikroakiskan cihaza baglanmasi (108) adiminda, polimer karisimi için hizin 10-500 ul/dk, polimerizasyon baslatici için ise 02-10 pL/dk olarak ayarlanmasi ile karakterize edilen Istem 20,deki gibi bir yöntem (100). Mikroakiskan cihazda siringadan gelen karisimlar ile yigin polimerizasyonu gerçeklesmesiyle hedef proteine ait moleküler baskilanmis polimerik nanopartikül elde edilmesi (109) adiminda, mikroakiskan cihazin yigin polimerizasyon ortam kosullarini olusturmak amaciyla 30-50 oC,ye ayarlanarak firin içerisine yerlestirilmesi ve 30-200 dakika süresince polimerizasyona tabii tutulmasiyla mikroakiskan cihazdan 50-300 nm boyutlarinda BSA proteini baskilanmis nanopartiküllerin elde edilmesi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem (100). TR TR
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2022/013899A TR2022013899A2 (tr) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | Mi̇kroakişkan si̇stem i̇le moleküler baskilanmiş poli̇meri̇k nanoparti̇kül sentez yöntemi̇ |
| PCT/TR2023/050924 WO2024054190A1 (en) | 2022-09-07 | 2023-09-07 | Synthesis method of polymeric nanoparticle molecularly imprinted by microfluidic system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2022/013899A TR2022013899A2 (tr) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | Mi̇kroakişkan si̇stem i̇le moleküler baskilanmiş poli̇meri̇k nanoparti̇kül sentez yöntemi̇ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR2022013899A2 true TR2022013899A2 (tr) | 2022-10-21 |
Family
ID=85162131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2022/013899A TR2022013899A2 (tr) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | Mi̇kroakişkan si̇stem i̇le moleküler baskilanmiş poli̇meri̇k nanoparti̇kül sentez yöntemi̇ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR2022013899A2 (tr) |
| WO (1) | WO2024054190A1 (tr) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102335593A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种用作玉米赤霉醇选择性吸附剂的均一分子印迹聚合物微球及制备方法和应用 |
| US20180356397A1 (en) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Hansang Cho | Mimicry of neuroinflammatory microenvironments and methods of use and manufacturing thereof |
-
2022
- 2022-09-07 TR TR2022/013899A patent/TR2022013899A2/tr unknown
-
2023
- 2023-09-07 WO PCT/TR2023/050924 patent/WO2024054190A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024054190A1 (en) | 2024-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prasad et al. | Generation of monodisperse inorganic–organic janus microspheres in a microfluidic device | |
| Trantidou et al. | Hydrophilic surface modification of PDMS for droplet microfluidics using a simple, quick, and robust method via PVA deposition | |
| Hung et al. | Rapid microfabrication of solvent-resistant biocompatible microfluidic devices | |
| Schultz et al. | Microrheology of biomaterial hydrogelators | |
| Choi et al. | Novel one-pot route to monodisperse thermosensitive hollow microcapsules in a microfluidic system | |
| WO2009061372A1 (en) | Systems and methods for creating multi-phase entities, including particles and/or fluids | |
| JP2018537414A (ja) | ゲルマイクロスフェアの作製及び使用のためのシステム及び方法 | |
| Deng et al. | Solvent-free synthesis of microparticles on superamphiphobic surfaces. | |
| JP2013503742A (ja) | ジャンクションを使用して生成された多重エマルジョン | |
| WO2009048532A2 (en) | Formation of particles for ultrasound application, drug release, and other uses, and microfluidic methods of preparation | |
| Hwang et al. | Regioselective surface modification of PDMS microfluidic device for the generation of monodisperse double emulsions | |
| Zhang et al. | Water‐vapor permeability control of PDMS by the dispersion of collagen powder | |
| KR102479966B1 (ko) | 미세유체칩을 이용한 무유기용매 리포좀의 제조방법 | |
| Perez-Toralla et al. | New non-covalent strategies for stable surface treatment of thermoplastic chips | |
| Alamdari et al. | Effects of surface energy reducing agents on adhesion force in liquid bridge microstereolithography | |
| Pourakbar et al. | Synthesis of Janus/non-Janus hollow graphene oxide micro-and nanoparticles and the effects of their localization on the thermal conductivity of blend-based polymer composites | |
| Sheydaeian et al. | Material process development for the fabrication of heterogeneous titanium structures with selective pore morphology by a hybrid additive manufacturing process | |
| Hauf et al. | Radical polymerization of capillary bridges between micron-sized particles in liquid bulk phase as a low-temperature route to produce porous solid materials | |
| Wang | Spatial and temporal tunability of magnetically-actuated gradient nanocomposites | |
| Juchniewicz et al. | Porous crosslinked PDMS-microchannels coatings | |
| WO2024054190A1 (en) | Synthesis method of polymeric nanoparticle molecularly imprinted by microfluidic system | |
| KR20140047923A (ko) | 고분자 박막의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 고분자 박막 | |
| Pan et al. | In‐channel atom‐transfer radical polymerization of thermoset polyester microfluidic devices for bioanalytical applications | |
| Aldaghestani et al. | Hybrid passive micromixer using combined traditional microfabrication and 3D printing for gold nanoparticle synthesis | |
| Mansoor et al. | PIV measurements of flow in drying polymer solutions during solvent casting |