Summary
Insonação de microbolhas é uma estratégia promissora para a ablação do tumor em reduzido tempo médio poderes acústica, bem como para a entrega prevista para terapêutica. O objetivo do presente estudo é desenvolver estratégias de ciclo de baixa dever de ultra-som pulsante e nanocarriers para maximizar a não-térmicos ablação microvascular e entrega de carga útil para subcutânea C6 gliomas.
Abstract
Estamos desenvolvendo minimamente invasiva de contraste de microbolhas abordagens terapêuticas em que a permeabilização e / ou ablação da microvasculatura são controladas por diferentes parâmetros de ultra-som pulsante. Especificamente, estamos testando se tais abordagens podem ser usadas para tratar tumores cerebrais malignos através da entrega de drogas e ablação microvascular. Estudos preliminares foram realizados para determinar se a entrega de nanopartículas alvo de drogas rolamento pode ser facilitada pela destruição mediada ultra-som de "composite" agentes de entrega composto de 100 nm poli (ácido lático-co-ácido glicólico) (Plaga) nanopartículas que estão aderidas à albumina microbolhas sem casca . Denotamos esses agentes como agentes de microbolhas nanopartículas composto (MNCAs). Quando direcionados para subcutânea gliomas C6 com ultra-som, observamos um aumento de 4,6 vezes imediato na entrega de nanopartículas em tumores MNCA tratados sobre os tumores tratados com microbolhas co-administrado com nanopartículas e um aumento de 8,5 vezes em relação a tumores não tratados. Além disso, em aplicações de câncer de muitos, acreditamos, pode ser desejável para realizar entrega de drogas específicas em conjunto com a ablação da microcirculação tumor, o que levará à hipóxia tumoral e apoptose. Para este fim, nós testamos a eficácia da não-theramal cavitação induzida por ablação microvascular, mostrando que essa abordagem provoca redução de perfusão do tumor, a apoptose, inibição do crescimento significativo, e necrose. Em conjunto, estes resultados indicam que a nossa abordagem orientada por ultra-som tem o potencial de aumentar a eficiência terapêutica através da criação de necrose tumoral por meio de ablação microvascular e / ou simultaneamente aumentar a carga de drogas em gliomas.
Protocol
1. Produção de microbolhas
- Para preparar microbolhas de albumina (MBs), coloque uma solução a 1% de albumina de soro em solução salina em um frasco com um cobertor de gás (octafluoropropane) acima da fase aquosa. Brevemente sonicate a solução (30 seg) com um desintegrador de ultra-som equipado com um longo ½ "sonda de titânio. Esta formulação é semelhante ao Optison (GE Heathcare), que é fornecido em uma faixa de concentração de 0,5-1,2 x 10 9 MBs / ml. Determine significa MB diâmetro com um Coulter Multisizer Contador. O diâmetro MB albumina média utilizada neste estudo foi 1.93um ± 1.63um.
- Para fabricar MBs lipídico, preparar uma dispersão aquosa de 1 mg / ml estearato de polietilenoglicol-40 (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) e 2 mg / ml fosfatidilcolina distearoyl (Lipídeos Avanti Polar, Alabaster, AL) e sonciate como anteriormente descrito (1.1) com um gás decafluorobutane. Determine o diâmetro médio MB com um contador Coulter Multisizer. O diâmetro médio de lipídios MB utilizado neste estudo foi 2.01um ± 1.29um.
2. Fabricação de nanopartículas
- Estes métodos foram adaptados a partir da água-em-óleo-em-água técnica de evaporação de emulsão de solvente descrito por Davda (2002) e Chappell (2008).
- Prepare a 2% de poli (álcool vinílico) PVA solução dissolvendo 20g de PVA em 1000 ml de água deionizada (DI). Deixa-se dissolver completamente em uma placa de agitação durante a noite. Solução centrífuga a 1000 rpm por 10 minutos e filtrar com um filtro de 0.22μm estéril para remover qualquer PVA residual não dissolvido.
- Para fabricar albumina sérica bovina (BSA) carregado poli (láctico-co-ácido glicólico) (Plaga) nanopartículas (NPs), dissolver 180mg de estreantes 85:15 Plaga em 6ml cloreto de metileno (MC) em um frasco de cintilação de vidro. Vortex solução MC / Plaga por 2 minutos.
- Dissolver carga desejada (15mg de BSA) em 1,5 ml de PBS. Adicionar a solução de PBS / BSA em duas partes para a solução Plaga / MC com vórtex intermitente. Solução de colocar no gelo por 5 minutos e sonicate em 45W por 120 segundos.
- Adicione o MC / Plaga / carga / solução PBS para 24ml de 2% PVA, em duas parcelas com vórtex intermediária.
- Colocar a solução em gelo por 5 minutos e sonicate em 45W para 120.
- Agitar a emulsão NP por 12 horas em um prato misture um exaustor para permitir a evaporação do MC e estabilização NP.
- Centrifugar a suspensão por 25 minutos a 20.000 rpm a 4 ° C por duas vezes para isolar e remover NPs PVA residual. Ressuspender o sedimento em 8ml de água DI e centrifugar por 10 minutos a 1000 rpm a 4 ° C para isolar a população 100nm de NPs.
- Isolar o sobrenadante e flash congelar a -80 ° C. Lyophilize a amostra congelada por 48 horas. Armazenar as partículas liofilizadas em um dessecador a -80 ° C até o tempo de uso.
3. Fabricação de veículos composto de entrega (protocolo adaptado a partir do Notes VisEn Química)
- Conversão de VivoTag680 à funcionalidade superfície carboxi
- Combine um frasco de VivoTag680 com 50 mL de 1,0 M HEPES, pH 7 e anidrido succínico (2,5 mg, 25 ìmol) em 25 mL de DMSO. Adicionar 50 mL de 1,0 M NaOH a esta solução, misturado; Deixa-se reagir durante duas horas em temperatura ambiente protegido da luz. Purificar partículas usando Bio-Rad Biogel (P100, médio) com eluição com 0,1 M MES buffer, pH 6,0. Recolher o faixa verde.
- Ativação de carboxi-modificado VivoTag680
- Combine-carboxi modificada VivoTag680 obtido em 0,1 M tampão MES, pH 6, com 1 mg de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida (EDC) e 2,2 mg de N-hydroxysulfosuccinimide (sulfo-NHS). Deixar reagir por 2 h à temperatura ambiente.
- Purificar partículas ativado a partir agente ativador excesso (EDC) por filtração em gel usando Bio-Rad Biogel (P100, médio) com eluição com 0,1 M tampão MES, pH 6,0 e recolher a faixa verde. Conjugado imediatamente as partículas ativado para aminas contendo moléculas (por exemplo, nanopartículas BSA-carregado). Permitir que a solução para reagir por 2 horas em temperatura ambiente. Amine NPs conjugados foram purificados a partir de EDC em excesso por centrifugação a 20.000 rpm durante 60 min a 4 ° C e decantar o sobrenadante após centrifugação e ressuspensão em tampão 0,1 MES.
- Pare aqui para fabricar VivoTag680 NPs marcadas para estudos de entrega da droga.
- Conjugação de carboxi-modificado PLGA-BSA-VivoTag680 nanopartículas (NP680) para microbolhas de albumina
- Combine NP680 obtido em 0,1 M tampão MES, pH 6 com 1 mg de 1-etil-3-(3 dimetilaminopropil)-carbodiimida (EDC) e 2,2 mg de N-hidroxi-sulfosuccinimide (sulfo-NHS). Permitir que a solução para reagir de uma hora à temperatura ambiente.
- Purify nanopartículas ativado a partir EDC excesso por centrifugação a 20.000 rpm durante 60 min a 4 ° C e decantar o sobrenadante após a centrifugação. Ressuspender nanopartículas em 0,1 tampão MES.
- Lavar MBs albumina três vezes em PBS desgaseificados para remover o excesso de solução de BSA.
- Conjugado imediatamente as partículas ativado para aminas contendo moléculas (por exemplo, microbolhas de albumina). Permitir NP680 solução para reagir durante duas horas à temperatura ambiente. Purify NP680 microbolhas conjugado (MNCA) de NP680s não ligado por lavar três vezes com PBS desgaseificados.
- Determinar a concentração de MNCAs usando um contador Coulter.
4. Modelo de Tumor
Todos os experimentos com animais estavam em conformidade com um protocolo de animais aprovados pela Universidade de Virginia Animal Care e do Comitê Use.
- C6 de ratos Giloma linhagem de células tumorais foi fornecida pelo Dr. Jason Sheehan da UVA (Charlottesville, VA).
- Linha de células foi testado para garantir células estavam livres de micoplasma.
- Manter a linha celular em F-12K Mistura de nutrientes suplementada com 16% soro de cavalo, 3% soro fetal bovino (FBS) e 1% Pen-Strep, (Gibco, EUA) a 37 ° C e 5% CO 2.
- Inocular C57BLJ6/Rag1 camundongos (Jackson) com 3 x 10 6 células tumorais C6 Giloma suspensas em 300 ml de PBS por via subcutânea no membro posterior esquerdo. Permitir tumor de crescer por 12 dias para chegar a um diâmetro máximo de 8-10mm.
5. In Vivo Aplicação de ultra-som
- Anestesiar camundongos com uma injeção combinação intraperitoneal (IP) de cloridrato de cetamina (60 mg peso corporal / kg) e xilazina (0,1 peso corporal mg / kg) antes do tratamento.
- Preparar uma manutenção anestésica de cloridrato de cetamina (20 mg peso corporal / kg) e xilazina (0,3 peso corporal mg / kg). Administrar, conforme necessário.
- Canular a veia da cauda de cada animal para a administração intravenosa (IV) de um MB, MB / NP ou solução MNCA.
- Tumor medições de perfusão
- IV infundir uma solução MB lipídico (1x10 8 MBs / g peso corporal em 0,3 ml de solução salina 0,9%) a uma taxa de 15μl/min com uma bomba de infusão contínua (Harvard Apparatus PHD 2000; Harvard Apparatus, Holliston, MA).
- Acuson Sequoia um 512 ultra-sonografia do sistema (Siemens Medical Solutions, Mountain View, CA) equipado com um 8 13 MHz linear 15L8 sonda foi utilizada neste estudo para quantificar o contraste de perfusão do tumor. Casal sondar a 15L8 ao tumor com um gel à base de água de ultra-som (Parker Laboratories Aquasonic 100; Parker Laboratories, Inc., Fairfield, NJ). Digitalizar o tumor em B-Mode para obter o melhor plano de imagem.
- Em contraste modo de pulso seqüência (CPS), adquirir um vídeo contínuo capturar microbolhas intensidade sinal de 5 segundos antes e 20 seguintes, a grande amplitude "estouro" de pulso em uma taxa de quadros de 13Hz. Repetir as medições em quatro planos de imagem.
- Espere 10 minutos para infundir MBs albumina e iniciar o tratamento terapêutico de frequência baixa para permitir MBs de lipídios para limpar da circulação.
- Tratamento ultra-som terapêutico
- Dez minutos seguintes medidas de perfusão do tumor (5,3) um par 0,75''diâmetro transdutor de 1 MHz unfocused (A314S; Panametrics, Waltham, MA) para a pele acima do tumor flanco. IV infundir um MB de albumina (1 x10 5 MBs / g peso corporal em 0,3 ml de solução salina 0,9%), MB / NP (1 x10 5 MBs / g e 0,2 NPs ug / g de peso corporal em 0,3 ml de soro fisiológico 0,9%) ou MNCA solução (1 x10 5 peso corporal MNCAs / g em 0,3 ml de solução salina 0,9%).
- Tratamento de entrega de drogas
- Insonate de 60 minutos com a seqüência de pulso "uma ruptura" (5.4.2.2), durante uma infusão contínua de NPs, um co-injeção de MBs e NPs, ou MNCAs (5.4.1).
- O "1-Burst" seqüência de pulsos consiste em 100 consecutivas um sinusóides MHz (ciclo de trabalho = 0,00002) cada um de 1V pico a pico de amplitude de um gerador de forma de onda (AFG-310; Tektronix, Inc., Beaverton, OR). Amplificar o sinal de forma de onda por um 55 dB RF com um amplificador de potência (ENI 3100LA; Eletrônico Navigation Industries, Richardson, TX).
- O tratamento ablativo
- Idêntica à 5.4.2.1, no entanto insonate com o "5-Burst Médio" ou "5-Burst - Extended" seqüência pulsando
- A seqüência de pulsos "5-Burst-Medium" consiste de um sinusóides 5000 MHz (ciclo de trabalho = 0,005) cada um de 1V pico a pico de amplitude. A seqüência de pulsos "5-Burst-Exteneded" consiste de um sinusóides 10.000 MHz (ciclo de trabalho = 0,01) cada um de 1V pico a pico de amplitude.
- Durante o curso do tempo de monitorar a temperatura do experimento tumor através da inserção de uma agulha termopar sonda (Omega T-tipo, HYP1-30-1/2-TG-60-SMPW-M) dois centímetros para o tumor. Registro medições de temperatura a cada cinco minutos.
- Repita as medidas de perfusão do tumor, como descrito em 5,3 10 minutos após o tratamento terapêutico.
6. Quantificação de perfusão do tumor
- Usando o programa CPS sobre a Sequoia, entre no modo ACQ. Selecione ªregião e de interesse abrangendo o volume tumoral completa. Curvas de recuperação de perfusão será gerado da forma y = A (1 - e-βt) + C (Sadlowski 2002; Chromas 2001; Yeh 2004), que estão aptos para os dados do CPS. Avaliar β, uma medida relativa da velocidade de glóbulos vermelhos, pré-tratamento e pós-tratamento.
- Exportar arquivos CPS para análise off-line. Converter os dados em arquivos avi. Ruptura de arquivos avi em seqüências de quadro a quadro da imagem. Usando Compaq Visual Fortan, ou um pacote de software similar, gerar um tempo médio de imagem de todos os quadros a partir do pulso destrutiva a 8 segundos após o pulso destrutivo.
- Para determinar a área do tumor perfundidos, usando o software ImageJ, um limiar de 247 para oito o tempo bite-média CPS imagem e quantificar os pixels por cento maior no volume do tumor. Sobreposição da imagem modo-B correspondente ao momento em média imagem limiarizada definir com precisão área do tumor.
- Por cento da média da área perfundidos por um período mínimo de quatro clipes de CPS para obter uma área final perfundidos em um ponto determinado momento de um tumor específico.
- Levar o produto da área por cento perfundidos (6,4) e β (0,1) para determinar o fluxo de sangue em relação tumor.
7. Biodistribuição de nanopartículas no tumor
- Doze dias antes do tratamento com fluorescente etiquetado ratos lugar NPs em uma dieta de baixa alfasprot (Harlan, Indianapolis IN) para reduzir a autofluorescência causada por murinos normais quando imagem.
- Raspar o local de imagem (flanco para o fígado) para remover todo o cabelo.
- Remover pêlos residual com um agente de remoção química de cabelo, como Nair.
- Enxágüe de todos os removedor químico residual de cabelo ou uma queimadura química pode ocorrer.
- Camundongos imagem no sistema FMT (VisEn Medical) horas antes do tratamento e 0, 1, 4, e 24 após o tratamento, conforme descrito em 5.4.2.
- Antes de ratos imagem anestesiar com uma injeção IP combinação de cloridrato de cetamina (60 mg peso corporal / kg) e xilazina (0,1 peso corporal mg / kg). Colocar o mouse sobre o cartucho de imagem. Adquirir imagens de reflectância em luz branca e modos fluorescente. Realizar fluorescentes imagem tomográfica no canal VT680.
- Empregar a FMT software para gerar reconstruções em 3D dos dados de imagens utilizando uma equação normalizada Born. Após a reconstrução, selecione volumes de interesse (VOI) pelo desenho de uma região de interesse (ROI) em todos os 3 planos de imagem (X, Y, Z). Um valor médio fluorescentes e volume total e concentração VOI fluorocromo, devido a fluorescente etiquetado BSA NPs, será gerada para VOI, que abrangeu os pés e fígado.
8. Taxa de crescimento do tumor
- Avaliar o volume tumoral tomando medidas diárias usando calibres digital. Calcular volumes tumor usando uma aproximação elipsóide; V = 1 / 6 abc π. Onde a, b e c são os diâmetros máximos do tumor medido em três planos ortogonais.
9. Processamento e Análise de tumor
- Sete dias após os animais euthanize tratamento. Canular o ventrículo esquerdo e sangue desangrar com 10ml de 2% heparinizado Tris CaCl 2 Buffer (0,68 mM) de perfusão, seguido de 10ml Tris CaCl 2 Buffer (0,68 mM), cada um por 10 minutos a 100 mmHg.
- Perfusão fix-tecido com uma infusão de paraformaldeído 4% em PBS (4 ° C) por 10 minutos a 100 mmHg. Deixar a amostra para corrigir por 60 minutos.
- Espécimes especiais de consumo, incorporar em parafina, e cortados em cinco micro-secções.
- Realização da coloração hematoxilina-eosina padrão para avaliar as alterações histológicas que podem ter ocorrido como resultado das exposições ultra-som.
- Para detectar células apoptóticas, use um terminal transferase deoxynucleotidyl mediada deoxiuridina trifosfato de rotulagem final nick (TUNEL) ensaio (ApoptTag kit, Intergen Co., Norcross, GA, EUA).
10. Resultados representante
1. Fabricação de nanopartículas (2.0)
- Se este protocolo é pré-formado adequadamente NPs será esférico na forma, conforme determinado pela microscopia eletrônica de varredura (MEV), e possuem uma distribuição gaussiana em torno de 100 nm, conforme determinado por técnicas de espalhamento de luz. Resultados representativos são mostrados na Figura 1.
2. Entrega de drogas específicas (5.4.1)
- Com base em estudos publicados realizados em nosso laboratório (Song 2002, Chappell 2008) e resultados inéditos presentes na Figura 2, ultra-sônicos resultados destruição das microbolhas no aumento de liberação de nanopartículas intravascular para o tecido do tumor. Também mostramos que o nosso MNCA resultados entrega técnica na entrega de nanopartículas elevada imediatamente após o tratamento.
3. Ablação tumor (5.4.3)
- Nós mostramos que a destruição de ultra-sons prolongados de microbolhas, em ciclos de trabalho relativamente baixa (0,005-0,01), resulta na ablação mecânica domicrovasculatura tumor e regressão do crescimento tumoral. Se este protocolo for realizado adequadamente se deve esperar mudanças em (i) taxa de crescimento tumoral (Figura 3), (ii) a hemodinâmica do tumor (Figura 4), (iii) área de necrose, e (iv) a apoptose.
Figura 1. Caracterização de nanopartículas Plaga tendo BSA. (A) Imagem SEM das nanopartículas fabricadas corretamente. (B) Imagem SEM de nanopartículas indevidamente fabricada.
Figura 2. (A) tomografia de fluorescência mediada (FMT) imagens de ultra-som tratados (em cima) e controle tratado (baixo) gliomas subcutânea imediatamente após o tratamento com um MNCAs, onde as nanopartículas (NPs) estão dando sinais de fluorescência 680 são sobrepostos em tons de cinza planar imagem de luz de excitação.
Figura 3. Fold Representante mudança no crescimento do tumor após insonação microbolhas com a explosão de cinco protocolo estendido pulsante.
Figura 4. B-Mode (A, C) e com contraste ultra-sonografia (B, D) imagens de um tumor subcutâneo glioma C6 em um mouse. Na imagem de pré-tratamento inicial (A) o limite do tumor em sua maioria hipoecóicas foi traçada em azul. Valorização média de tempo após a injeção intravenosa de um agente de contraste é mostrado em (B) pré-tratamento. Pós-tratamento, antes da injeção de contraste, o tumor está novamente em sua maioria hipoecóico (D). Após a injeção de contraste, há aumento significativamente menor no tumor.
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Discussion
Passos crítica
Canulação da veia da cauda do rato:
Injeção intravenosa na veia da cauda do rato pode ser um processo desafiador. No entanto, um cateter de veia da cauda pode melhorar significativamente a probabilidade de uma injeção de sucesso. Para fazer o cateter, repetidamente dobrar frente e para trás uma agulha de calibre 25 até que quebre a partir do hub. Insira a extremidade sem corte na extremidade do tubo PE 20 e selar a conexão com cola de silicone. Para preparar o cateter para canulação, anexar uma seringa carregada com 1% de solução salina heparinizada para a cather e infundir líquidos no espaço morto do cateter. Posição de um rato anestesiado de lado para a veia caudal lateral está em vista. Dilatar o rabo com água morna (105 ° - 110 ° F). Inserir a agulha na veia. Se o sangue bem sucedido geralmente entram no cateter. Verifique se a agulha está na veia, limpando a veia com uma pequena quantidade de soro fisiológico. Fixe o cateter no local com fita adesiva antes de conectar a seringa à bomba de infusão.
Ressuspensão de nanopartículas:
Nanopartículas podem liofilização seguintes agregado. Ressuspender as partículas em PBS, brevemente repetidamente vórtice e sonicate (10 seg) em banho-maria sonora. É fundamental corretamente ressuspender a amostra liofilizada. Caracterizar a suspensão com SEM microscopia e técnicas de espalhamento de luz após liofilização e ressuspensão.
Modificações possíveis:
Em termos de ajustar o protocolo de fabricação de nanopartículas, BSA serve como uma droga substituta e podem ser trocados por uma multidão de agentes terapêuticos. Dependendo da solubilidade do agente terapêutico, as nanopartículas podem ser fabricados como uma emulsão de óleo-em-água ou como uma emulsão de óleo-em-água em óleo. A eficiência de carregamento e liberação do agente terapêutico a partir Plaga NPs, também podem ser ajustados consideravelmente, se desejar. Para aumentar a eficiência de carga, aumentar a carga wt / wt de droga em portadores de polímero através da otimização de parâmetros de NP de fabricação. Para adequar a taxa de liberação do agente terapêutico, variar a taxa de hidrólise constante através de alterações no peso molecular ea relação lático / glicólico de plaga. Por talioring tanto a eficiência do carregamento ea taxa de liberação de agente terapêutico, e de Plaga NPs, a concentração desejada locais podem ser entregues para os tecidos. Em termos de ajustar o protocolo de entrega, os fatores mais importantes são o grau de destruição MNCA ultra-som e permeabilização microvascular. Tem sido relatado que a albumina microbolhas casca tem uma meia-vida de 1,3 ± 0,69 minutos (média ± DP) (Optison 2008). Nós supomos que a infusão contínua do agente e da aplicação de ultra-som prolongado vai aumentar o grau de permeabilização microvascular. Por tempo de tratamento cada vez maior pretendemos aumentar transitoriamente permeabilização da microvasculatura.
O não-térmicos protocolo ablação mecânica pode ser ajustado pela mudança de concentração MB ou o pico de pressão ultra-som. Espera-se que o aumento da concentração MB e / ou pico de pressão ultra-som irá aumentar o grau de danos à vascularização do tumor.
Aplicações:
Estamos a desenvolver técnicas para diminuir a potência acústica requerido pelo ultra-som focado de alta intensidade transcraniana (HIFU) para atingir o efeito terapêutico desejado.
Em parte, devido a complicações associadas com o tratamento através do crânio e da importância do tecido circundante, a ablação de tecido térmico tumor com alta intensidade ultra-som focalizado (HIFU) ainda não atingiu uso difundido como opção terapêutica para o câncer de cérebro. Conclusões preliminares dos três primeiros pacientes de um trem clínicos indicaram profunda do cérebro tratamento HIFU na sub-ablativo resultados focal temperaturas no aquecimento cranial (McDannold 2009). A chave do sucesso de HIFU como um tratamento clínico para o tratamento de tumores cerebrais transcraniana é a capacidade de localizar a entrega de energia acústica para uma região bem delineados. A capacidade de fornecer energia acústica é complicada por osso ou ar interfaces, como o crânio e ressecções cirúrgicas anteriores, que geram aberrações fase e poder como a energia de ultra-som é atenuado ao longo do caminho de propagação (Tanter 1998). Estas aberrações, muitas vezes contribuem para pré-aquecimento focal (McDonnald 2009) e cavitações nos tecidos saudáveis.
Ao longo dos últimos anos, o uso de microbolhas para diminuir a potência acústica de alvo interrupção BBB, reversível e ablação de tumor tem atraído o interesse de muita pesquisa (Hynynen 2001, Sheikov 2004, McDannold 2006a, 2006b, Meairs 2005). McDannold et al. (2006a) demonstraram que a injeção intravascular de microbolhas no momento do tratamento HIFU resultou em uma redução de 91% natempo médio limiar de potência acústica de danos mecânicos em comparação com controles em que não microbolhas estavam presentes, mostrando o potencial de geração de lesões com elevação da temperatura reduzida. Redução do limiar térmico para formação de lesão, por sua vez reduz a probabilidade de acumulação de calor no tecido alvo off ou osso. Além disso, foi demonstrado que a administração endovenosa de microbolhas no momento da ultra-sonografia no tratamento transitório, localizada abertura BBB, com poderes de aproximadamente duas ordens de magnitudes inferiores às necessárias para a formação de lesão.
É o objetivo deste trabalho a desenvolver técnicas de ultra-som microbolhas tanto diminuir a potência acústica exigido por HIFU transcraniana e controlar o grau de permeabilização microvascular. As duas aplicações terapêuticas específicas deste trabalho no cérebro são direcionados a entrega da droga e não-térmico de ablação. Os níveis relativos de aumento da permeabilidade e ablação permanente pode ser controlado por ajustar os níveis de potência acústica, dependendo se a ênfase está na entrega da droga melhorada, a ablação microvascular permanente, ou uma combinação de entrega da droga e ablação microvascular permanente. Esta capacidade potencial para controlar como os microvasos responder cria uma oportunidade para desenvolver diferentes variantes da nossa estratégia de tratamento para transcraniana aplicações terapêuticas específicas. Acreditamos que esta abordagem tem o potencial de transformar drasticamente como tumores cerebrais são tratados.
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Disclosures
Não há conflitos de interesse declarados.
Acknowledgments
Suportado pelo NIH R01 HL74082, a Fundação Hartwell, ea Fundação Cirurgia Focused Ultrasound.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ApoptTag kit | Intergen Co. | S7110 | |
| un-capped 85:15 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLAGA) | Lakeshore Biomaterials | Custom | |
| Vivo Tag 680 | VisEn Medical | 10120 | Used to Tag BSA |
| Poly(vinyl alcohol) | Sigma-Aldrich | 363136 | |
| MicroTip Sonicator | Misonix | S-4000 | |
| Sequoia | Simons Medical | P.O.A | Equipped with CPS |
| FreeZone 2.5 | Labconco Corp. | 7670020 | Equipped with Nitrogen Trap |
| Methylene chloride (CH2Cl2) | Fisher Scientific | D37-500 | |
| FMT 250 | VisEn Medical | P.O.A | |
| F-12K Nutrient Mixture | GIBCO, by Life Technologies | 21127-022 | |
| polyethyleneglycol-40 stearate | Sigma-Aldrich | 9004-99-3 | |
| distearoyl phosphatidylcholine | Avanti Polar Lipid, Inc | 770365 | |
| Multisizer Coulter Counter | Beckman Coulter Inc. | P.O.A | |
| Waveform Generator | Tektronix, Inc. | AFG-310 | |
| water-based ultrasound gel | Parker Laboratories Inc. | Aquasonic 100 | |
| Infusion pump | Harvard Apparatus | Harvard Apparatus PHD 2000 | |
| 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide (EDC) | Pierce, Thermo Scientific | 25952-53-8 | |
| N-hydroxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS) | Pierce, Thermo Scientific | 106627-54-7 | |
| Succinic anhydride | Sigma-Aldrich | 603902 | |
| Power Amplifier | Electronic Navigation Industries | ENI 3100LA | |
| Needle Thermocouple Probe | Omega Engineering, Inc. | HYP1-30-1/2-T-G-60-SMPW-M | |
| BioGel (P100, medium) | Bio-Rad | 150-4170 | |
| .75’’ diameter 1 MHz unfocused transducer | Panametrics | A314S |
References
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