Summary

Антигены охраняемых Функциональные эритроциты Мембрана прививки Компактный сверхразветвленных полиглицерины

Published: January 02, 2013
doi:

Summary

Модификация клеточных мембран красных кровяных телец (эритроцитов) с сверхразветвленных полиглицерина (HPG) представлены. Измененные эритроциты были характерны водной двухфазной разделов, осмотическая хрупкость и дополнения опосредованный лизис. Камуфляж поверхностных белков и антигенов оценивали с помощью проточной цитометрии и Micro System Typing (МТС) карты крови фенотипа.

Abstract

Красные клетки крови (эритроциты) переливание имеет жизненно важное значение для лечения ряда острых и хронических медицинских проблем, таких как талассемия и серповидно-клеточная анемия 1-3. В связи с наличием множества антигенов на поверхности эритроцитов (~ 308 известными антигенами 4), пациентов в хронической терапии переливания крови развиваются аллоантител в связи с матчем мисс незначительных антигенов на переливание эритроцитов 4, 5. Прививка гидрофильные полимеры, такие как полиэтилен гликоля (PEG) и сверхразветвленных полиглицерина (HPG) образует исключения слой на мембране эритроцитов, что препятствует взаимодействию антител с поверхностными антигенами, не влияя на прохождение малых молекул, таких как кислород, глюкоза и ионы 3. В настоящее время ни один метод не доступен для генерации универсальных красных клеток крови донора отчасти из-за сложной проблемы, связанной с наличием большого количества антигенов (белков и углеводов основе) на поверхности эритроцитов и DРАЗВИТИЯ таких методов позволит существенно повысить безопасность переливания, а также значительно улучшить доступность и использование БС. В этом докладе, эксперименты, которые используются для разработки антигена эритроцитов охраняемой функциональной мембраной прививки HPG и их характеристика представлены. HPGs высоко биосовместимые полимеры компактная 6, 7, и ожидается, что находится внутри клетки гликокаликса, которая окружает липидную мембрану 8, 9 и маски РБК поверхностных антигенов 10, 11.

Protocol

А. сверхразветвленных Модификация полиглицеридов (SS-HPG) Место лиофилизированный HPG 60 кДа (0,5 г, 0,0083 ммоль) в колбу с круглым дном и просушить в течение ночи под вакуумом при 90 ° C. Охладите колбу до комнатной температуры, и распустить сушеные HPG в безводном пиридине (3 мл). Для…

Representative Results

Камуфляж резус-D антигена CD47 и РБК поверхности белка количественно с помощью проточной цитометрии с использованием флуоресцентных меченых моноклональных антител, а также представитель результат приведен на рисунке 1. В случае HPG-привитые эритроцитов (серый), интенсивность си?…

Discussion

Универсальный эритроциты донора имеют большой потенциал в повышении доступности и безопасности крови для переливания крови терапии. Эритроциты также считают перспективным для доставки лекарств транспортных средств в связи с их долгого обращения и присущие биосовместимость 14, 15.</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Это исследование было профинансировано канадский Услуги крови (КОС) и канадского Института Здоровья наук (CIHR) Фонда Партнерство исследований. Авторы благодарят LMB макромолекулы концентратор на UBC Центр исследований крови для использования их научно-исследовательских учреждений. Инфраструктуры при поддержке Канады основа для инноваций (CFI) и Майкл Смит Фонд исследований в области здравоохранения (MSFHR). Р. Chapanian является получателем (CIHR / CBS) докторской стипендии в переливании науки и получателем MSFHR исследований стажером сообщение докторских стипендий. JN Kizhakkedathu является получателем MSFHR Карьера премии Академии следователь.

Materials

Glycidol Sigma Aldrich (ON, Canada)
Trimethylolpropane Fluka (ON, Canada)
Potassium methylate Sigma Aldrich (ON, Canada)
Anhydrous pyridine Sigma Aldrich (ON, Canada)
4-Dimethylaminopyridine Sigma Aldrich (ON, Canada)
Succinic anhydride Sigma Aldrich (ON, Canada)
Acetone Fisher Scientific (ON, Canada)
Anhydrous dimethyl formamide Sigma Aldrich (ON, Canada)
N-Hydroxysuccinimide Sigma Aldrich (ON, Canada)
N,N’-Diisopropylcarbodiimide Sigma Aldrich (ON, Canada)
MTS cards Micro Typing System (MTS) cards (FL, USA)
Dextran 500 kDa Pharmacia Fine Chemicals (Sweden)
PEG 8 kDa Sigma Aldrich (ON, Canada)
FITC monoclonal anti-Rhesus D (RhD) Quotient Biodiagnostics (PA, USA)
PE monoclonal anti-CD47 BD Biosciences (NJ, USA)
Drabkin’s reagent Sigma Aldrich (ON, Canada)
Table. Chemicals and reagents used for the grafting of HPG polymers to RBC membrane and their analysis.

References

  1. Bradley, A. J., Murad, K. L., Regan, K. L., Scott, M. D. Biophysical consequences of linker chemistry and polymer size on stealth erythrocytes: size does matter. Biochim. Biophys. Acta. 1561 (2), 147-158 (2002).
  2. Murad, K. T., Mahany, K. L., Brugnara, C., Kuypers, F. A., Eaton, J. W., Scott, M. D. Structural and functional consequences of antigenic modulation of red blood cells with methoxypoly(ethylene glycol. Blood. 93 (6), 2121-2127 (1999).
  3. Scott, M. D., Murad, K. L., Koumpouras, F., Talbot, M., Eaton, J. W. Chemical camouflage of antigenic determinants: Stealth erythrocytes. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (14), 7566-7571 (1997).
  4. Daniels, G., Reid, M. E. Blood groups: the past 50 years. Transfusion. 50 (2), 281-289 (2010).
  5. Murad, K. L., Gosselin, E. J., Eaton, J. W., Scott, M. D. Stealth cells: Prevention of major histocompatibility complex class II-mediated T-cell activation by cell surface modification. Blood. 94 (6), 2135-2141 (1999).
  6. Kainthan, R. K., Hester, S. R., Levin, E., Devine, D. V., Brooks, D. E. In vitro biological evaluation of high molecular weight hyperbranched polyglycerols. Biomaterials. 28 (31), 4581-4590 (2007).
  7. Kainthan, R. K., Janzen, J., Levin, E., Devine, D. V., Brooks, D. E. Biocompatibility testing of branched and linear polyglycidol. Biomacromolecules. 7 (3), 703-709 (2006).
  8. Chapanian, R., Constantinescu, I., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. In vivo circulation, clearance, and biodistribution of polyglycerol grafted functional red blood cells. Biomaterials. 33 (10), 3047-3057 (2012).
  9. Chapanian, R., Constantinescu, I., Rossi, N. A. A., Medvedev, N., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. Influence of polymer architecture on antigens Camouflage, CD47 protection and complement mediated lysis of surface grafted red blood cells. Biomaterials. 33 (31), 7871-7883 (2012).
  10. Rossi, N. A. A., Constantinescu, I., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. Enhanced cell surface polymer grafting in concentrated and nonreactive aqueous polymer solutions. J. Am. Chem. Soc. 132 (10), 3423-3430 (2010).
  11. Rossi, N. A. A., Constantinescu, I., Kainthan, R. K., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. Red blood cell membrane grafting of multi-functional hyperbranched polyglycerols. Biomaterials. 31 (14), 4167-4178 (2010).
  12. Muzykantov, V. R., Smirnov, M. D., Domogatsky, S. P. Hemolytic complement activity assay in microtitration plates. J. App. Biochem. 7 (3), 223-227 (1985).
  13. Walter, H., Brooks, D. E., Fisher, D. . Partitioning in aqueous two-phase systems: theory, methods, uses, and applications to biotechnology. , (1985).
  14. Rossi, L., Serafini, S., Pierige, F., Antonelli, A., Cerasi, A., Franternale, A., et al. Erythrocyte-based drug delivery. Expert Opin. Drug Deliv. 2 (2), 311-322 (2005).
  15. Walter, H., Krob, E. J., Brooks, D. E. Membrane surface properties other than charge involved in cell separation by partition in polymer, aqueous 2-phase systems. Biochemistry. 15 (14), 2959-2964 (1976).
  16. Muzykantov, V. R., Murciano, J. C., Taylor, R. P., Atochina, E. N., Herraez, A. Regulation of the complement-mediated elimination of red blood cells modified with biotin and streptavidin. Anal Biochem. 241 (1), 109-119 (1996).

Play Video

Cite This Article
Chapanian, R., Constantinescu, I., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. Antigens Protected Functional Red Blood Cells By The Membrane Grafting Of Compact Hyperbranched Polyglycerols. J. Vis. Exp. (71), e50075, doi:10.3791/50075 (2013).

View Video