תפוקה גבוהה סינתזה של פחמימות functionalization של חלקיקים Polyanhydride
6 ביולי 2012
במאמר זה, שיטת תפוקה גבוהה מוצג לסינתזה של אוליגוסכרידים ו חיבורן אל פני השטח של חלקיקים polyanhydride לשימוש נוסף מיקוד קולטנים ספציפיים על תאים מציגי אנטיגן.
במאמר וידאו זה, אנו מתארים פרוטוקול חדשני עבור סינתזה אוטומטית של אוליגוסכרידים בשלב התמיסה ופונקציונליזציה של ננו-חלקיקים פולי-אנהידרידים. באמצעות חומרי יעד מבוססי פחמימות אלו, ראשית מסנתזים מולקולות פחמימות באמצעות מערכת אוטומטית המשתמשת בסינתזה בשלב התמיסה במקום בסינתזים בשלב המוצק. לאחר מכן, תוצרי הביניים של האוליגוסכרידים מופקים באמצעות מיצוי בשלב המוצק מסוג florist, או FSPE.
מולקולות הפחמימות שהופקו מאופיינות באמצעות NMR ולאחר מכן הן מחוברות לננו-חלקיקי הפולי-אנहाइडריד על ידי צימוד carbodiimide. לבסוף, ננו-חלקיקים פונקציונליים עם פחמימות מאופיינים באמצעות ספקטרוסקופיית פוטו-אלקטרונים בקרני X (x-ray photoelectron spectroscopy) ובדיקת hydro-phenyl sulfuric acid. בסופו של דבר, תוך שימוש במתודולוגיית ה-hydro-put המתוארת כאן, הושגו תנאי התגובה לאופטימיזציה של מורפולוגיית הננו-חלקיקים וצפיפות הפחמימות על פני השטח של החלקיק.
היתרון המרכזי של שיטה זו על פני השיטות הקיימות, כגון סינתזת אוליגוסכריד על פני מוצקים, הוא שבשיטה זו אנו משתמשים בכמות נמוכה משמעותית של אבני בנייה. בשיטה זו, אנו משתמשים בדרך כלל בשני עד שלושה שווים במקום ב-10 עד 20 שווים. הרעיון לשיטה זו עלה תחילה כאשר הדגמנו את היעילות של אפקטים של פני השטח, פונקציונליזציה של ננו-חלקיקי פולי-הידרו, תוך שימוש בפחמימות כדי להתמקד ברצפטורים על תאי דנטה.
הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית, כיוון שפיתוחן של פלטפורמות אוטומטיות עבור סינתזה בתושבה גבוהה של אוליגוסכרידים והצמדתם לחלקיקי פולימר הוא תחום מחקר חדש שאינו כולל תיעוד רב לפני הסינתזה האוטומטית של חומצה דיאנו. תורם סוכר מוגן באופן מתאים, בדרך כלל tri chloro acetamide, ומקבל בעיקר ב-Alcon, fluorous alcohol, מסנתזים על גבי שולחן המעבדה ומכינים ב-chloro methane. כמו כן, יש להכין trimethyl silo, tri fluoro methane sulfonate ב-chloro methane, 80% methanol ו-100% methanol. יש לוודא שהלחות היחסית בחדר היא 30% או פחות בתא האוטומציה.
לחות גבוהה מזיקה לתגובות גליקוזילציה. השלבים הבאים מבוצעים באמצעות פלטפורמת אוטומציה. הגליקוזילציה הראשונה מבוצעת עם התורם והאלכוהול הפלוריסטי.
עם סיום התהליך, מולקולת הסוכר עם תג ה-florist המתקבלת מטוהרת באמצעות FSPE. לאחר מכן, קבוצת ההגנה הזמנית מוסרת על ידי sodium methoxide ו-methanol, והמוצר מטוהר שוב באמצעות FSPE. לאחר מכן, סוכר תג ה-florist משמש כמקבל (acceptor) ומצומד לאותו תורם (donor) כדי להפיק את הדיסכריד; הדיסכריד מטוהר באמצעות FSPE לצורך התחלת העבודה.
הנח את הרכיבים, כולל את המקדם של התורם והמקבל, מים עם 80% methanol, 100% methanol, ו-sodium meth oxide בפלטפורמה הרובוטית, והפעל את התוכנית. הזרוע הרובוטית תשאב את התורם ולאחר מכן את המקבל מהמבחנות ותעביר אותם למבחנת תגובה. לאחר מכן, תערובת התורם והמקבל תערבב למשך 30 דקות.
לאחר שחלפו 30 דקות, הזרוע הרובוטית מעבירה trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate קטליטי לתוך התערובת. לאחר מכן, התמיסה נערבבת למשך 30 דקות נוספות. עם סיום הערבוב, התוכנית נעצרת.
הסעירו אליקוט של 10 µL כדי לבדוק באמצעות כרומטוגרפיה על שכבה דקה (TLC) אם התגובה הושלמה. אם התגובה הושלמה, מולקולת המקבל לא תיראה. אם התגובה לא הושלמה, המקבל עדיין יהיה גלוי ב-TLC.
במקרה זה, הפסיקו את התוכנית, אפסו את תזמון הגליקוזיליציה לסביבות 30 דקות, והוסיפו עודף של המקדם trimethyl silo, tri fluoro, methane sulfonate. כאשר התגובה הושלמה, המשיכו לשלב הבא. עם סיום התגובה, הרובוט מעביר את תערובת התגובה למחסניות FSPE המכילות סיליקה ג'ל משונה ב-C nine F 17 לצורך טהרה.
בשלב הבא, שוטפים את המחסניות עם שמונה מיליליטרים של 80% methanol, ולאחר מכן עם שמונה מיליליטרים של 100% methanol. כדי לסלק את הפראקציית ה-non floris, אוספים את הנוזל העובר (flow through) למבחנה כדי לקבל את מוצר ה-florist tagged הרצוי. אם נדרש ניקוי נוסף, יש לעצור את הרובוט ולהוציא את תוצרי התגובה המתאימים.
בהתאם למבנה, תורמים עשויים להיות חסרי תגובתיות באופן קיצוני, וחלק ממולקולת המקבל של הפרוריסט תישאר גם לאחר הוספת קידום מספיק. במקרה זה, FSPE לא תהיה יעילה מספיק לניקוי, וניתן לבצע ניקוי נוסף באמצעות כרומטוגרפיית עמודה של סיליקה ג'ל לאחר הניקוי; הזרוע הרובוטית מחלקת נתרבית מתוקסיד לתוך מבחנת התגובה. לאחר מכן, התגובה נערבבת למשך שעתיים בפלטפורמה הרובוטית; אם התגובה אינה שלמה כפי שנקבע באמצעות TLC, יש להאריך את תקופת הדגירה בכשעה.
לאחר השלמת התגובה, מטהרים את התוצר באמצעות FSPE כפי שנעשה קודם לכן. לאחר מכן, מוציאים את תוצר התגובה מהרובוט ובסביבת שולחן העבודה מעבירים אותו להמסה בטולואן אנहाइडרמנית, ולאחר מכן למאיור כדי להסיר שאריות מים. ברגע שהדגימה יבשה, מחזירים אותה לרובוט למחזור זהה הכולל טיהור גליקוזילציה באמצעות FSPE.
הגנה עמוקה של קבוצת ההגנה הזמנית, ולאחריה גליקוזילציה, חוזרת על עצמה עד להשגת אורך השראו desired עבור המולקולה המטרה; כדי להסיר את ההגנה מהמוצר המוגן שהתקבל מהאוטומציה, יש להוציא את המבחנה מהרובוט. השלבים הסופיים של הפרוצדורה משתמשים בגז מימן נפיץ ויש לבצעם מחוץ לפלטפורמת האוטומציה. על משטח העבודה, מתרחשת אוזוליזה של הקשר הכפול בתג ה-florist, ולאחריה חמצון של האלדהיד שנוצר לחומצה קרבוקסילית.
טהרו את המוצר שהתקבל באמצעות כרומטוגרפיה על עמודת סיליקה ג'ל על גבי שולחן העבודה, תוך שימוש בתערובת של 30% methanol ב-di chloro methane. לבסוף, כדי להסיר את הגנת קבוצות ה-benzo ether באמצעות הידרוגנציה המזורזת בפלדיום, העבירו את המוצר דרך satellite pad כדי להסיר את הפלדיום ולקבל מוצר סופי טהור. אפתרו את המוצר באופן מלא באמצעות ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית או NMR.
סינתזה של פולימרים ויצירת ננו-חלקיקים בתפוקה גבוהה מבוצעות על פי הפרוטוקול שתואר על ידי Peterson et al. כפי שמצוין במסמך המצורף, מכשיר השקיעה האוטומטי המשמש לפונקציונליזציה של חלקיקים מורכב משלוש משאבות ne 1000, במה רובוטית המשלבת שני אקטואטורים, אחד לתנועה בציר X והשני לתנועה בציר Y, ובמה רובוטית שנייה עם שני מדפים סמוכים המורכבים משלושה אקטואטורים, אחד לכל כיוון. המשאבות וסך של חמישה אקטואטורים מחוברים בטור ומופעלים על ידי מחשב באמצעות תוכנת lab view.
מערכות הפולימרים המשמשות לייצור החלקיקים מבוססות על חומצה SEBA או SA, ועל 1,6-bis(para-carboxy)cyclohexane (או CPH), ו-1,8-bis(para-carboxy)phenoxy-3,6-dioxanoctane (או CP Teeg). לאחר ייצור הננוחלקיקים, הניחו מעמד המכיל מבחנות צנטריפוגה בנפח 1.7 milliliter עם ספריית ננוחלקיקים על שלב המפעיל הליניארי לצורך חיבור פחמימות לפני השטח של חלקיקי הפוליאנהידריד, ובצעו תגובת צימוד של חומצה קרבוקסילית המורכבת משני תגובות רצופים. עבור התגובה הראשונה, מלאו מזרק במשאבת מזרקים תכנותית בתמיסה מימית של EDC ואתילן דיאמין בריכוזים של 2 mg/mg של ננוחלקיקים ו-0.6 mg/mg של ננוחלקיקים, בהתאמה.
מלאו מזרק שני במשאבה תכניתית עם תמיסה מימית של 2.5 מיליגרם למיליגרם של חלקיקי NHSA, בסך הכל 12 שווהויות לדגימת ננו-חלקיק. לאחר מכן, באמצעות תוכנת ה-LabVIEW, הנחו את הרובוט להטיל את תרחיפי הרכיבים לתוך ספריית הננו-חלקיקים. מפעיל הרובוט יעביר את מחזיק המבחנות למיקום הנכון בפלטפורמה עבור חלוקת התמיסות, EDC ו-NHS.
הפעילו את קבוצות חומצה הקרבוקסילית על פני השטח של ננו-חלקיקי פולי-אנהידריד ואפשרו הצמדה ממוצעת. לאחר מכן, הכניסו את ראש הסוניקציה לתוך כל מבחנה ובצעו סוניקציה לכל דגימה למשך 30 שניות בתדר של 40 hertz. לפני המעבר לדגימה הבאה, נקו את הראש בעזרת אצטון.
לאחר שכל הדגימות מוכנסות, מנתקים את מחזיק המבחנות מהפלטפורמה הרובוטית. מדגירים את תרחיפי הננו-חלקיקים למשך תשע שעות ברוטציה קבועה בטמפרטורה של 4 °C. ניתן לשנות את זמני התגובה עבור התגובה הראשונה והשנייה כדי להתאים את ריכוז הסכריד הסופי.
עם השלמת התגובה, סבב את המבחנות בצנטריפוגה ב-12,000 ×g למשך חמש דקות. בסביבה קרה, חזור לתחנת הרובוטיקה. חבר מחדש את מחזיק המבחנות לזרוע הרובוטית, ומלא את המזרק השני בפלטפורמה הרובוטית.
בשימוש במים קרים, המזרק הראשון צריך להישאר ריק. הפעילו את הרובוט. הנוזל העליון (supernatant) בכל מבחנה נשאב אל המזרק הריק, והמשאבה השנייה מזרימה מים קרים אל המבחנות.
שלב זה מבוצע כדי להסיר ריאגנטים שאינם פעילים מת сусפנסיות הננו-חלקיקים. לאחר מכן, הומוגניז את סספנסיות הננו-חלקיקים באמצעות סוניקציה כפי שהודגם בעבר. לאחר מכן, סבב את המבחנות בצנטריפוגה ב-12,000 ×g למשך חמש דקות.
בצעו שטיפה שנייה במים קרים באמצעות המכשור הרובוטי עבור העמסה השנייה של התגובה; העבירו למשאבה הראשונה 12 מקובילינטים של EDC לכל דגימת ננוחלקיק, ולמשאבה השנייה 12 מקובילינטים של NHS לכל דגימת ננוחלקיק. הפעילו את הפלטפורמה הרובוטית כדי לחלק נפחים מתאימים לתוך המבחנות המכילות את הננוחלקיקים. נוכחותם של EDC ו-NHS תאפשר יצירה של קשר אמייד בין קבוצות האמין של ה-ethylene dite שכבר קשור לפני השטח של הננוחלקיק לבין קבוצת חומצה קרבוקסילית של הסוכר המוגן עמוק.
עם השלמת השקיעה, טענו 10 שווים של סכריד ספציפי. במקרה זה, נעשה שימוש בלקטוז ובבקרה של חומצה גליקולית בשתי המשאבות הזמינות. כל סכריד משוקע במבחנות מסויימות בהתאם לפונקציונליזציה הרצויה בכל מבחנה, אשר תוכנתה מראש בתוכנת lab view המשמשת להפעלת המפעילים ופונקציות המשאבה עבור התגובה הספציפית שנעשה בה שימוש. במחקר זה, להצמדת פחמימות, נעשה שימוש בחומצה גליקולית כבקרת מקשר (linker), מכיוון שלסכרידים מוגנים עמוק יש כבר מולקולה זו מקושרת קוולנטית, מה שמאפשר הצמדה נוספת לפני השטח של הננו-חלקיק.
מתלים של ננו-חלקיקים עוברים הומוגניזציה באמצעות סוניקציה כפי שבוצע קודם לכן, ולאחר מכן מדגירים אותם למשך תשע שעות תחת סיבוב קבוע בטמפרטורה של 4 °C. לאחר ההדגרה, שוטפים את מתלי הננו-חלקיקים על ידי צנטריפוגציה והסרת הנוזל העליון, ולאחר מכן own-סוסיפנדינג של המשקע במים קרים וסוניקציה. מניחים את המבחנות, המכילות כעת את ספריית הננו-חלקיקים הפונקציונליים, בתא ואקום לייבוש למשך שעתיים לפחות. ננו-חלקיקים פונקציונליים מאופיינים באמצעות פיזור אור דינמי (DLS) ושיטות נוספות להערכת הרכב הפני सतह, ריכוז, גודל החלקיקים, התפלגות הגודל ומטען השטח.
הצד הדיאנו המוגן במלואו המוצג כאן סונתז באמצעות פלטפורמת האוטומציה. התרכובת שסונתזה אופיינה באמצעות NMR של פרוטונים בספקטרומטר VXR 400 megahertz. באמצעות שימוש ב-CDC 13 כממס, ניתן לאשר את היווצרות המוצר על סמך נוכחותם של מספר שיאים אופייניים.
בדיאגרמת ה-proton NMR, ארבעת הפרוטונים בטווח שבין 1.79 ל-2.21 ושני פרוטונים ב-3.38 מקורם בתווית הפלוריסט (florist tag). שיאו של הסינגלט ב-2.16 תואם לשיא האצטט, והשיאים ב-4.94 ו-5.11 הם הפרוטונים האנומריים כדי להעריך את השפעת זמן התגובה על המורפולוגיה הסופית של הננו-חלקיקים ואת מידת היצמדות הסוכר שהושגה. הננו-חלקיקים עברו פונקציונליזציה עם זמני תגובה עולים כפי שמוצג כאן; ריכוז ה-diano על פני שטח של ננו-חלקיקי 50 50 CPT CPH עלה עם זמן התגובה הכולל והגיע למקסימום לאחר 18 שעות.
ננו-חלקיקים שפונקציונלו עם זמן תגובה כולל של 24 שעות שימשו לאחר מכן להערכת יכולתם להתמקד ב-CLRs על תאי דנדריטיים המופקים ממחול השגרה של עכברים באמצעות ציטומטריית זרימה, כפי שמוצג כאן. נצפתה ביטוי מוגבר של DC sign ושל קולטן mano עבור קולטני לקטין מסוג C לאחר גירוי עם ננו-חלקיקים שאינם פונקציונליים, וכן עם ננו-חלקיקים שפונקציונלו עם לקטוז ודאנו. דבר זה מעיד על התמקדמות יעילה.
עם זאת, חלקיקים פונקציונליים מסוג Diano הראו רמה גבוהה יותר של ביטוי, המעידה על ספציפיות של ליגנד זה לרצפטורים שנבחנו. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה לגבי אופן ביצוע הסינתזה האוטומטית של אוליגוסכרידים בספיקות גבוהה, כמו גם פונקציונליזציה של ננו-חלקיקי פולימרים. תוך שימוש בפסידי פחמימות אלו כסוכני תיחום, לאחר שליטה בסינתזה של הסוכר המוגן (donor acceptor), ניתן לבצע את הרכבת המכשיר בתוך 24 עד 48 שעות.
כמובן, משך הזמן תלוי בגודל הספריה וכן בזמן הפונקציונליזציה. בעת ביצוע שיטה זו, חשוב לזכור שניתן למטב את תנאי התגובה של הפונקציונליזציה של חלקיקי פולי-הידרו ביו-מתכלה בהתאם לכימיה של הננו-חלקיקים. על ידי ביצוע הליך זה, ניתן לסנתז מבנים שונים של פחמימות במטרה להכווין לקולטנים תאיים שונים כדי להשפיע על התוצאה האימונולוגית.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול hydro put חדש עבור סינתזה אוטומטית של אוליגוסכרידים ופונקציונליזציה שלהם על ננו-חלקיקי פוליאנהידריד. השיטה משפרת את יכולות התמיקה לקולטנים ספציפיים בתאים מציגי אנטיגן.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- ביוכימיה
- ננוטכנולוגיה
רקע
- אוליגוסכרידים ממלאים תפקיד מכריע באינטראקציות תאיות.
- ננו-חלקיקי פוליאנהידריד הם מבטיחים למסירת תרופות.
- שיטות סינתזה אוטומטיות יכולות לשפר את היעילות.
- טכניקות אפיון הן חיוניות לתיקוף הסינתזה.
מטרת המחקר
- פיתוח שיטה בthroughput גבוה לסנתזה של אוליגוסכרידים.
- פונקציונליזציה של ננוחלקיקים למסירה ממוקדת.
- אופטימיזציה של תנאי התגובה למורפולוגיה של ננוחלקיקים.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- סינתזה אוטומטית של אוליגוסכרידים במוף תמיסתי.
- טיהור באמצעות מיצוי פאזה מוצקה מסוג florist (FSPE).
- אפיון באמצעות ספקטרוסקופיית NMR.
- הצמדת אוליגוסכרידים לננו-חלקיקים באמצעות צימוד carbo IDE.
תוצאות עיקריות
- סינתזה וטיהור מוצלחים של מולקולות פחמימות.
- אפיון של ננו-חלקיקים פונקציונליים אישש הצמדה מוצלחת.
- תנאים אופטימליים לצפיפות פחמימות על פני השטח של ננו-חלקיקים.
מסקנות
- מתודולוגיית ה-hydro put יעילה עבור סינתזה של אוליגוסכרידים.
- ננו-חלקיקים פונקציונליים יכולים לשפר את הת targeting של תאי מציגי אנטיגן.
- גישה זו עשויה לקדם מערכות להובלת תרופות במדעי העצבים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
פרוטוקול זה מאפשר סינתזה בקיבולת גבוהה של ליגנדים המכוונים מבוססי פחמימות והצמדתם לננו-חלקיקי פוליאנהידריד, ובכך תומך בתכנון רציונלי של נשאי חיסונים בעלי אימונוגניות מוגברת. באמצעות הפחתת הדרישות לאבני בניין ואוטומציה של הסינתזה והפונקציונליזציה, הפרוטוקול מאיץ את הסריקה של מערכות רב-פרמטריות להשפעות אימונו-מודולטוריות. הגישה פותרת את בעיית המחסור בפחמימות מוגדרות מבנית, ומקלה על ייצור הדיר של ננו-חלקיקים מקושטים בליגנדים למחקרי מיקוד של תאי מערכת החיסון.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר חקירה של אינטראקציות בין פחמימות לרצפטורים, כגון ליגנדים מבוססי מנוז עם רצפטורי לקטין מסוג C בתאים דנדריטיים.
- ערך תפעולי: סינתזה אוטומטית במופע תמיסה משתמשת ב-2-3 שוות ערך של אבני בניין לעומת 10-20 בשיטות של מופע מוצק, ובכך חוסכת במשאבים נדירים.
- ערך ניבוי: תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי מתן אפשרות לשינוי שיטתי של צפיפות הסוכר וזמן התגובה כדי לבחון את המתאם עם קשירת הרצפטור.
סריקה ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: מייצר תוצרי ביניים של אוליגוסכרידים מטוהרים המאופיינים באמצעות NMR, מה שמבטיח מבנים כימיים מוגדרים לפעילות ביולוגית הניתנת לשחזור.
- ערך תפעולי: משלב מיצוי פאזה מוצקה פלואורי (FSPE) לטיהור תוצרי ביניים, מה שמאפשר זרימות עבודה התואמות לאוטומציה עם מינימום התערבות ידנית.
- יכולת הרחבה: פלטפורמה רובוטית המופעלת על ידי LabVIEW מאפשרת השקעה של ריאגנטים בספריות ננו-חלקיקים לצורך סריקת פונקציונליזציה מקבילית.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך תרגומי: ננו-חלקיקים פונקציונליים המבוססים על פחמימות מראים ביטוי מוגבר של DC-SIGN ושל קולטן מנוז על תאי דנדריטיים המופקים ממח עצם של עכברים, מה שמעיד על פגיעה ספציפית לקולטן.
- המשכיות פרה-קלינית: מאפשר אופטימיזציה של מורפולוגיית הננו-חלקיקים ושל צפיפות הליגנדים, פרמטרים קריטיים לאימונוגניות ולהצגת אנטיגן in vivo.
- צמצום סיכונים: פונקציונליזציה באמצעות צימוד קרבודיאימיד מאפשרת חיבור מבוקר של ליגנדים, ובכך מפחיתה את השונות בין סדרות בבניית אבות-טיפוס של נשאי חיסונים.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
שיטה זו מגשרת בין סינתזה מוקדמת של פחמימות לבין פונקציונליזציה של ננו-חלקיקים, ובכך תומכת במעבר מאימות המטרה להערכה פרה-קלינית של מערכות הובלה אימונו-מודולטוריות.
- ביולוגיה של גילוי: סינתזה אוטומטית של אוליגוסכרידים תומכת בבדיקת השערות לגבי ויסות חיסוני המתווך על ידי פחמימות, באמצעות ייצור מדויק של ליגנדים.
- סריקה: טיהור ב-FSPE והשקעה רובוטית מאפשרים ייצור סטנדרטי וכמותי של ספריות ננו-חלקיקים פונקציונליים עבור בדיקות קישור לקולטנים.
- אנליטיקה: אפיון באמצעות NMR ו-XPS מספק נתונים על המבנה וההרכב הפני, כדי לבסס קשר בין הצגת הליגנד לבין הפעילות הביולוגית.
- מחקר תרגומי: אופטימיזציה של זמן התגובה (למשל, 18 שעות לחיבור מקסימלי של סוכרים) מספקת מידע על קשרי מינון-תגובה עבור קליטה תאית ומעורבות קולטנים.
- שימוש חוזר ארגוני: ניתן להתאים את הפלטפורמה האוטומטית למטרות אוליגוסכרידים מגוונות ולכימיות שונות של ננו-חלקיקים, מה שתומך בשימוש מתמשך לאורך קמפיינים של גילוי.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: ביטחון חיזוי במערכות יחסים של מבנה-פעילות באמצעות ליגנדים פחמימתיים מוגדרים וצפיפות פניטית מבוקרת על ננו-חלקיקים.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה באמצעות סינתזה וטיהור אוטומטיים מפחיתה את השונות בין סדרות ייצור באב-טיפוסים של נשאי חיסונים.
- ערך אסטרטגי: מאפשר סריקה מהירה של מערכות רב-פרמטריות (סוג ליגנד, צפיפות, תנאי תגובה) כדי לתעדף מועמדים בעלי פרופילים אימונו-מודולטוריים אופטימליים.
- השפעה על הפורטפוליו: החלטות קידום מותאמות סיכון הנתמכות על ידי ייצור רפרודוקבילי של ליגנדים מכוונים המשפרים את הפעלת תאי הצגת האנטיגן.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בכימיה של פחמימות, בתכנות אוטומציה (LabVIEW) ובכימיה של פני שטח של ננו-חלקיקים.
- המכשור כולל פלטפורמת סינתזה רובוטית, מחסניות FSPE, ספקטרומטר NMR, ו-XPS או DLS לאפיון ננו-חלקיקים.
- סטנדרטיזציה בין צוותים מחייבת פרוטוקולים משותפים לתזמון הגליקוזילציה, לספי סף של טהרה ולתנאי פונקציונליזציה.
- התאמה בין מערכות מודל מחייבת תיקוף של יציבות הליגנד וקישור לרצפטורים בסוגי תאי חיסון רלוונטיים.
- מגבלות מעשיות כוללות רגישות ללחות (<30% RH) במהלך הגליקוזילציה וצורך פוטנציאלי בטהרה אורתוגונלית אם FSPE אינו יעיל עבור תורמים מסוימים.
