СВЯЗЫВАНИЕ ГЕЛЕВЫХ МАГНИТНЫХ МИКРОСФЕР С МОНОНУКЛЕАРНЫМИ КЛЕТКАМИ КРОВИ

A polyvinyl alcohol (PVA) coating decreases the non-specific binding of magnetic microspheres (MMS) composed of glutaraldehyde-cross-linked chitosan to blood mononuclear cells (BMC) more efficiently than a carboxymethyldextran (carboxylation degree <10 %) coating. PVA-composed MMS coated with an additional PVA layer after glutaraldehyde cross-linking, including ones functionalized with carboxyl groups due to the H2O2 treatment, demonstrate low non-specific binding to BMC. In the pellets resulting from magnetic separation, there were 4670 ± 760 PVA MMS and 2040 ± 400 MagnosphereTM MS300/Carboxyl commercial MMS per one BMC.Покрытие поливиниловым спиртом (ПВС) магнитных микросфер (ММС) на основе хитозана, сшитого глутаральдегидом, уменьшает их неспецифическое связывание с мононуклеарными клетками крови (МНК) эффективнее, чем покрытие карбоксиметилдекстраном со степенью карбоксилирования <10 %. Поливинилспиртовые ММС, покрытые дополнительным слоем ПВС после сшивки глутаральдегидом, в т. ч. функционализованные карбоксильными группами благодаря обработке H2O2, характеризуются низким неспецифическим связыванием с МНК. В осадке после магнитной сепарации на одну клетку приходится 4670 ± 760 поливинилспиртовых ММС, обработанных 4 % H2O2, а коммерческих ММС MagnosphereTM MS300/Carboxyl – 2040 ± 400

Микросферы из сшитого глутаральдегидом поливинилового спирта для иммуно-магнитной сепарации клеток

Emulsification of water solutions of NaCl and CaCl2 in isooctane with Span 85 and Tween 85 additives was found to depend on the salt content and the cation nature, Ca2+ being more effective stabilizer than Na+. When the solutions of 275 g/l glutaraldehyde with 1М CaCl2 in water and 2.8 %m Span 85 with 1.5 %m Tween 85 in isooctane were mixed and sonicated, the transparent emulsion (turbidity <20 FNU) was acquired. It was used as а crosslinking agent to synthesize microspheres from magnetic fluids containing polyvinyl alcohol and magnetite nanoparticles dispersed as microdroplets in isooctane. The microspheres were modified with avidin and used for immunomagnetic separation of cells.Установлено, что эмульгируемость водных растворов NaCl и CaCl2 в изооктане с добавками Span 85 и Tween 85 зависит от концентрации солей и от природы катиона, при этом Ca2+ эффективнее стабилизирует эмульсию, чем Na+. При смешивании растворов 275 г/л глутаральдегида и 1М CaCl2 в воде и 2,8 %m Span 85 и 1,5 %m Tween 85 в изооктане с последующим ультразвуковым диспергированием смеси получена эмульсия с мутностью <20 ЕМФ, которая была применена в качестве сшивающего агента для формирования микросфер из взвешенных в изооктане микрокапель магнитных жидкостей, содержащих поливиниловый спирт и наночастицы магнетита. Синтезированные магнитные микросферы модифицированы авидином и использованы для иммуномагнитной сепарации клеток

Получение и свойства магнитных микросфер на основе магнитита и гидрофильных полимеров

Using emulsification technique, magnetic microspheres (MMS) were prepared from solutions of alginate, pectin, gelatin, chitosan and polyvinyl alcohol. Index of polidispersity of the microspheres was ≤ 0.1. The microspheres from gelatin, chitosan and polyvinyl alcohol covalently crosslinked with glutaraldehyde were resistant to sonication and hydrolysis at room temperature in buffer solution with pH   7.4. The microspheres containing superparamagnetic magnetite particles demonstrated no residual magnetization. After modification, chitosan and polyvinyl alcohol MMS were used for immunomagnetic separation of cells and germs.Эмульсионным методом из содержащих магнитные наночастицы растворов альгината, пектина, желатина, хитозана и поливинилового спирта получены магнитные микросферы (ММС) с индексом полидисперсности ≤ 0,1. Ковалентно сшитые глутаральдегидом желатиновые, хитозановые и поливинилспиртовые микросферы не гидролизуются в среде pH 7,4 при комнатной температуре и устойчивы к ультразвуку. Микросферы, содержащие суперпарамагнитные частицы магнетита, не проявляют остаточной намагниченности. На основе поливинилспиртовых и хитозановых ММС разработаны наборы для иммуномагнитной сепарации клеток и микроорганизмов

Функционализованные дрожжевым лизатом микросферы из сшитого глутаральдегидом поливинилового спирта

Microspheres comparable with yeast cells in size were obtained by the glutaraldehyde crosslinking of polyvinyl alcohol (PVA), whose 25 g/l water solution containing magnetite particles was dispersed in the isooctane/Span 85/Tween 85 medium. yeast cell walls were partially hydrolysed by sonication in formic acid near the boiling point. The microspheres were made targets for phagocytosis by the addition of yeast lysate to the crosslinkable PVA solution and a subsequent treatment of the freshly crosslinked microspheres with diluted yeast lysate. The microspheres were also made fluorescent when the emulsification medium saturated with fluorescent 2-aminopyrimidine derivatives was used. A protocol for phagocytosis assay using the thus modified microspheres was developed.Путем сшивки глутаральдегидом поливинилового спирта (ПВС), 25 г/л раствор которого, содержащий наночастицы магнетита, был диспергирован в изооктане с добавками ПАВ Span 85 и Tween 85, получены магнитные микросферы (ММС), сопоставимые по размеру с дрожжевыми клетками. Клеточные стенки дрожжей солюбилизированы путем частичного гидролиза в муравьиной кислоте при обработке ультразвуком и температуре ≈100 °С. Добавкой лизата клеточных стенок дрожжей в сшиваемый раствор ПВС и последующей обработкой разбавленным лизатом микросферы функционализованы как мишени для фагоцитоза. Получены флуоресцентные микросферы при использовании в качестве дисперсионной среды изооктана с добавками ПАВ Span 85 и Tween 85, насыщенного флуорохромами – производными 2-аминопиримидина. Разработана методика оценки фагоцитарной активности лейкоцитов с применением функционализованных таким образом ММС

Поливинилспиртовые магнитные микросферы, содержащие 2-аминопиримидин-бис-этен-бис-диалкилфениламины в качестве флуоресцентных индикаторов рН

The fluorescent dyes 4,4′-(1E,1′Е)-2,2′-(2-aminopyrimidin-4,6-diyl) bis(ethene-2,l-diyl) bis(N,N-dimethylphenylamine) (АРМ) and 4′-(1E,1′Е)-2,2′-(2-aminopyrimidin-4,6-diyl) bis(ethene-2,l-diyl) bis(N,N-diethylphenylamine) (APE) were incorporated into glutaraldehyde-crosslinked polyvinyl alcohol microspheres containing magnetite. Fluorescence spectra of the obtained microspheres depend on pH of the medium. A technique for pH measurement within the range of 4–9 based on calculation of the green/red ratio of the fragments of color microimages of the microspheres was developed. only negligible loss of the fluorochromes from the microspheres occured during the storage time of 180 days. Thus the microspheres may be used as local pH indicators, e. g. for phagocytosis studies.Флуоресцентные красители 4,4′-(1E,1′Е)-2,2′-(2-аминопиримидин-4,6-диил) бис(этен-2,1-диил) бис(N,Nди метилфениламин) (АПМ) и 4′-(1E,1′Е)-2,2′-(2-аминопиримидин-4,6-диил) бис(этен-2,1-диил) бис(N,N-диэтил фениламин) (АПЭ) были включены в состав сшитых глутаральдегидом поливинилспиртовых микросфер, содержащих магнетит. Спектры флуоресценции полученных микросфер зависят от рН среды. Разработана методика оценки рН в интервале 4–9 по соотношению яркостей зеленого и красного каналов фрагментов цифровых изображений микросфер, полученных цветной камерой микроскопа. Микросферы практически не теряют флуорохромы в процессе хранения (180 дней) и могут применяться как индикаторы локального рН среды, в частности, при исследовании фагоцитоза

Синтез наноразмерных кобальт-цинковых ферритов методом низкотемпературного распыления с последующим термолизом

Co0,65Zn0,35Fe2O4 nanoparticles were produced by spray-drying in air in presence of NaCl from the solution of nitrates, as well as from the suspension of coprecipitated particles. The precursors obtained were annealed at 300–900 °C in the matrix of the inert component in order to increase the crystallinity degree without substantial increase of the nanoparticle size. Microstructure, morphology and magnetic properties of nanoparticles were studied by XRD, FT-IR spectroscopy, TEM / SEM and magnetometry. For the ferrites obtained from nitrate solutions partial oxidation of Co2+ ions to Co3+ occurs, which leads to the formation of two spinel phases, ferrite and cobaltite. With the increase of annealing temperature the content of cobaltite decreases and content of ferrite increases. No cobaltite formation was observed for annealing the spray-dried suspension. An increase in the temperature of the heat treatment leads to partial recrystallization of the particles and the ordering of the ferrite crystal structure, which causes an increase in the specific magnetization of the materials: from 32.8 emu/g (before annealing) to 91.3 emu/g (annealing at 900 ° C). The average diameter of nanoparticles after heat treatment does not exceed 100 nm.Наночастицы состава Co0,65Zn0,35Fe2O4 получали методом распылительной сушки на воздухе в присутствии NaCl из раствора нитратов, а также из суспензии предварительно осажденных частиц. Полученные прекурсоры подвергали термообработке в диапазоне 300–900 °С в матрице инертного компонента с целью увеличения степени кристалличности без существенного роста размеров наночастиц. Микроструктуру, морфологию и магнитные свойства наночастиц исследовали методами РФА, ИК-спектроскопии, ПЭМ/СЭМ и магнитометрии. При получении ферритов из растворов солей происходит частичное окисление ионов Co2+ до Co3+, что приводит к образованию двух шпинельных фаз – феррита и кобальтита. С ростом температуры обжига доля кобальтита снижается, а феррита – растет. При распылении и последующем обжиге суспензий наночастиц формирования фазы кобальтита не происходит. Повышение температуры термообработки приводит к частичной рекристаллизации частиц и упорядочиванию кристаллической структуры феррита, что вызывает рост удельной намагниченности материалов: от 32,79 Ам2 кг–1 (до обжига) до 91,3 Ам2 кг–1 (обжиг при 900 °С). При этом средний диаметр наночастиц после термообработки не превышает 100 нм