Summary
La technologie des micro-ondes permet la synthèse extrêmement rapide de nanoparticules d'oxyde de fer pour la plaque d'athérosclérose caractérisation. L'utilisation d'un aminobisphosphonate sur le côté extérieur de la nanoparticule présente une accumulation rapide dans la zone d'athérome.
Abstract
Un protocole entraîné par micro-ondes rapide et reproductible a été mis au point pour la synthèse de nanoparticules fonctionnalisées néridronate. A partir de la synthèse de nanoparticules hydrophobes, notre méthode est basée sur une adaptation de la méthode de décomposition thermique pour la synthèse par micro-ondes entraîné. La nouvelle méthode produit une diminution du temps de réaction par rapport aux méthodes traditionnelles. En outre, l'utilisation de la technologie des micro-ondes augmente la reproductibilité des réactions, quelque chose importante du point de vue des applications cliniques. La nouveauté de cette nanoparticule d'oxyde de fer est la fixation de néridronate. L'utilisation de cette molécule un fragment conduit bisphosphonate vers l'extérieur de la nanoparticule qui fournit Ca2 + propriétés in vitro et de l' accumulation sélective de liaison in vivo dans la plaque d'athérome. Le protocole permet la synthèse et la détection de la plaque dans environ 3 heures depuis la première synthèse de organic précurseurs. Leur accumulation dans la zone d'athérome en moins de 1 heure fournit un agent de contraste particulièrement approprié pour des applications cliniques.
Introduction
L'athérosclérose est une maladie inflammatoire chronique multifactorielle de la paroi artérielle résultant d'un métabolisme lipidique dérégulée et une réponse inflammatoire défectueuse. En raison de la prévalence et les coûts économiques et sociaux de ce problème et des maladies cardio - vasculaires , il y a un intérêt croissant dans la lutte contre la pathologie avec de nouveaux outils, dont la nanotechnologie est l' un des plus prometteurs. 1-3 Cependant il y a très peu d' exemples de jeûne la production et la caractérisation des sondes qui est la base pour la traduction à la clinique 4 dans ce protocole , on utilise une synthèse par micro - ondes d'oxyde de fer nanoparticulaire pour une fonctionnalisation ultérieure avec un biphosphonate et dans la détection in vivo de l' athérosclérose chez ApoE - /.. - les souris 1 heure 5 des nanoparticules d'oxyde de fer (IONP) sont un nanomatériau bien connu et son utilisation comme agent de contraste pour imagerie par résonance magnétique (IRM) a été établie pour la détection de différentes maladiess dans les dernières années. 6-8
Synthèse micro - ondes (MWS), permet la synthèse de nanoparticules dans des temps extrêmement courts avec une reproductibilité élevée et des rendements améliorés. 9,10 Dans notre protocole , nous obtenons IONP avec plaque capacités de ciblage en trois étapes. La finale est une pièce jointe d'un aminobisphosphonate, néridronate, qui est la clé de notre stratégie en raison de ses propriétés de fixation du calcium. En raison de leur nature Pyrophosphate analogique (ppi), néridronate a été utilisé dans le traitement de l' ostéogenèse imparfaite (OI) et la maladie osseuse de Paget (APB) pour leur affinité élevée envers minérale osseuse. 13/11
Les trois étapes du protocole sont résumées dans le schéma 1. Les étapes un et deux sont réalisées en utilisant la technologie des micro-ondes. La première étape de fournir des nanoparticules d' oxyde de fer enrobées d'acide oléique (OA-IONP) par une modification des méthodes publiées. 14 Le protocole est une adaptation à la synthèse par micro - ondes TRADITSynthèse ional de décomposition thermique. Un mélange contenant 15,16 Fe (acac) 3, l' acide oléique, l' oléylamine et le dodécanediol-1,2 est dissous dans l' alcool benzylique et soumis à deux procédés de chauffage. La purification est réalisée lavage avec EtOH et collecter les particules avec un aimant Nd-Fe-B pour éliminer l'excès d'agents tensio-actifs dans le surnageant. Ensuite, OA-IONP sont stabilisés dans CHCl 3. Comme on s'y attendait, en raison de l'échauffement très rapide, les résultats attendus ont montré que les nanoparticules synthétisées par des micro-ondes sont plus petits en termes de noyau (3,7 ± 0,8 nm) et la taille hydrodynamique (7,5 nm) par rapport à la décomposition thermique classique; Cependant, les nanoparticules présentent toujours une excellente cristallinité.
La deuxième étape consiste en une modification chimique directe de la double liaison, présente dans l'acide oléique, en utilisant un oxydant puissant comme KMnO 4, la méthodologie originale développée dans notre groupe a été modifié pour des conditions MW.17 Une première étape forme les complexes entre MnO 4 - et la double liaison. Ensuite, une seconde étape dans des conditions acides, le produit de clivage de la molécule d'acide oléique, l'acide azélaïque donnant-IONP. Après ces deux étapes de 9 minutes à chaque fois , l'échantillon est purifié, d' abord un lavage avec NaHSO 3 1% pour réduire l'excès de MnO 4 - de MnO 2 et ensuite avec du NaOH à 1% pour neutraliser l'acide.
Après l'étape de purification, azélaïque-IONP sont stabilisés dans 10 mM de tampon phosphate pH = 7,2. Ce tampon est le meilleur environnement pour la stabilité colloïdale des particules de manière similaire à ce qui est arrivé dans la réaction thermique d' origine. 18 L'utilisation de micro - ondes pour l'oxydation directe de la double liaison contenue dans OA-IONP est un très bon exemple des avantages l'utilisation de cette technologie pour la synthèse de nanoparticules. Avec le procédé classique, la réaction est de 24 heures, l'utilisation de micro-ondes diminue la Reactile temps de 18 min. En outre, le protocole conduit micro-ondes présente une excellente reproductibilité donnant des nanoparticules avec 30 ± 5 nm de taille hydrodynamique après 4 répétitions. En dehors de la variation de la taille hydrodynamique, le potentiel zêta est un bon paramètre pour vérifier rapidement la réussite de la réaction. En raison de la présence des nouveaux groupes carboxyliques dans azélaïque-IONP, la valeur du potentiel zêta est d'environ -44 mV, très semblable à la valeur obtenue par l'approche thermique.
Pour la fixation de néridronate à Azelaic-IONP, la conjugaison traditionnelle ECD / sulfo-NHS est utilisé. 19 Cette approche synthétique est bien établie depuis l' emploi d' un carboxylate activé avec le sulfo-NHS assure la stabilité colloïdale lors de la réaction. Après l'élimination du tampon phosphate de la réaction avec néridronate est réalisée dans le tampon 1 mM de HEPES (pH ~ 7). La réaction rend néridronate-IONP avec une taille hydrodynamique de 40 ± 4 nm dans une taille distr étroiteibution et -24,1 mV du potentiel zêta.
La procédure est décrite pour la synthèse rapide de IONP pour la visualisation in vivo de la plaque athéroscléreuse , bien que la faisabilité de la méthode permet la fixation d'un peptide / anticorps avec des amines libres, en utilisant les mêmes conditions, à des fins différentes au sein T 2 Agent weighted de contraste pour IRM champ.
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Protocol
1. Préparation des réactifs
- Préparer 1 mM de tampon HEPES dissolvant 23,8 mg d'HEPES dans 100 ml d'eau distillée. Ajuster le pH à 7.
- Préparez 10% de NaHSO 3 dissolvant 10 g de NaHSO 3 dans 100 ml d'eau distillée. On agite le mélange pendant 15 min.
- Préparer une solution de NaOH à dissoudre 1 g de NaOH dans 100 ml d'eau. Agiter pendant 10 min.
- Préparer tampon phosphate 10 mM dissolvant 600 mg de NaH 2 PO 4 dans 1 litre d'eau. Ajouter soigneusement 0,34 ml d'acide phosphorique et Agiter pendant 30 min. Ajuster le pH à 2,9 (intervalle d'acceptation 2,7-3,0).
- Préparer tampon phosphate 10 mM dissolvant 269 mg de NaH 2 PO 4 et 1,09 g de Na 2 HPO 4 à l' eau distillée pour obtenir un volume de 1 L. Ajuster le pH à 7,2.
2. Synthèse de l'acide oléique Coated Nanoparticules (OA-IONP)
- Dans un four à micro - flacon adapté ajouter 0,5 g de Fe (acac) 3, 1,4 ml de oleiacide c, 0,6 ml d'oléylamine et 1,19 g de 1,2-hexadodecanediol. Ajouter 10 ml d'éther phénylique soigneusement à travers la paroi du flacon à l'aide d'une pipette graduée.
- Introduire le flacon dans le réacteur à micro-ondes et lancer le protocole de micro-ondes.
REMARQUE: Le logiciel de micro-ondes permet de choisir la grandeur de différents paramètres tels que la température, la pression, la vitesse d'agitation, la puissance et le temps de réaction. En outre, il a la possibilité de charger des trois étapes différentes dans le même protocole de synthèse permettant accordable. Une fois le protocole de synthèse chargé démarre, micro-ondes chauffe l'échantillon le plus rapidement possible (processus rampe) et la maintient pendant le temps de réaction choisie (processus en cours d'exécution). Election du pouvoir détermine le temps de montée en puissance. - Chargez une étude dynamique dans le micro-ondes. Le protocole comporte trois étapes:
- Etape 1: régler la température à 60 ° C, 2 min, une pression de 250 psi et 150 W de puissance. vitesse de Stir doit être en position haute et la puissance max dans le.
- Cerfe 2: régler la température à 200 ° C, le temps de 20 min, la pression de 250 psi et 300 W de puissance. vitesse de Stir doit être en position haute et la puissance max dans le.
- Etape 3: régler la température à 250 ° C, le temps de 10 min, la pression de 250 psi et 300 W de puissance. vitesse de Stir doit être en position haute et la puissance max dans le.
- Après la fin du protocole, laisser refroidir le ballon à la température ambiante.
NOTE: Le refroidissement processus peut être fait avec ou sans flux de gaz. Les deux cas fournissent des mêmes résultats. Agrégats apparaissent dans la barre d'agitation et dans la paroi du flacon, le laver avec de l'EtOH et le mettre sur le Erlenmeyer. - Transférer le mélange réactionnel à l'aide d'un Erlenmeyer d'une pipette de verre et ajouter 10 ml de EtOH à 98%. Mettez un aimant Nd-Nb-B ci-dessous le flacon, attendre 5 min et retirer le surnageant avec une pipette en verre.
- Ajouter 10 ml d'EtOH, soniquer l'échantillon à température ambiante pendant 2 min et 40 kHz, placer l'échantillon sur l'aimant et éliminer le surnageant. Répétez cette étape au least trois fois.
- Disperser les nanoparticules oléique dans 30 ml de CHCl 3 et de traitement par ultrasons à 40 kHz pendant 5 min à température ambiante. Vérifiez la taille hydrodynamique dans le zetasizer selon les instructions du fabricant. Mettre 0,5 ml de OA-IONP dans la cuvette de verre et ajouter 0,5 ml de CHCl 3. plage d'acceptation 7-10 nm exprimée en taille de moyenne Z en intensité.
REMARQUE: OA-IONP peut être bien dispersé dans de l'hexane.
3. Synthèse de Azelaic Acid Nanoparticules (Azelaic Acid-IONP)
- Dissoudre 44,3 mg de KMnO 4 et 150,4 mg de BTACl dans un mélange de H 2 O: CHCl3 (3: 2 ml). Ajouter la solution résultante à une aliquote de 5 ml de OA-IONP au micro-ondes adapté flacon.
- Démarrez le protocole de micro-ondes pour Azelaic acide IONP. Réglez la température à 105 ° C, le temps 9 min, une pression de 250 psi et la puissance à 300 W. Mettez 10 ml de tampon phosphate pH = 2,9 dans le flacon et répéter le protocole de micro-ondes. Après l'étape de refroidissement, récupérer les nanoparticulesà l'aide d'un aimant et d'éliminer le surnageant.
- Ajouter 5 ml de 10% de NaHSO 3 à un Erlenmeyer de traitement par ultrasons à 40 kHz pendant 2 min à 25 ° C, de collecter les particules à l' aide d' un aimant et d' éliminer le surnageant. (L'étape est répétée 2 fois). On lave les nanoparticules trois fois avec du NaOH à 1% et enfin re-disperser dans 5 ml de tampon phosphate pH = 7,2.
- Vérifiez la taille hydrodynamique et du potentiel zêta. Mettre 0,7 ml de Azelaic-IONP dans la cellule capillaire plié jetable et insérez-la sur le zetasizer.
NOTE: La plage d'acceptation pour la taille 25-35 nm exprimée en taille de moyenne Z en intensité. plage d'acceptation pour Z-potentiel -45 ± 5 mV. Grandes nanoparticules (~ 70 nm) peuvent être obtenus avec un tampon phosphate pH> 7 à la place pH = 2,9 (ref Chem Eur J 2008).
4. Synthèse de néridronate Nanoparticules (néridronate-IONP)
- Ajouter 12 mg d'EDC et 15 mg de Sulfo-NHS dans une centrifugeuse avec 2 ml aliquote de Azelaic-IONP. Mettrele mélange dans un vortex à température ambiante pendant 35 min.
- Placer un aimant au-dessous de la centrifugeuse pour déstabiliser les nanoparticules, aspirer le surnageant et laver les particules avec 1,5 ml de HEPES à pH = 7 tampon 1 mM. (Répétez cette étape deux fois.) Ensuite, ajoutez 5 mg de néridronate et agiter le mélange dans un tourbillon pendant 2 heures.
- nanoparticules séparées avec un aimant et lavage (3 x 2 ml) avec HEPES pH = 7 tampon 1. Enfin, la dispersion néridronate-IONP dans 2 ml de 1 mM de HEPES pH = 7 tampon.
- Vérifiez la taille hydrodynamique et du potentiel zêta. Mettre 0,7 ml de néridronate-IONP dans la cellule capillaire plié jetable et insérez-la sur le zetasizer (voir la configuration de l'équipement).
NOTE: La plage d'acceptation pour la taille de 40-45 nm exprimée en taille de moyenne Z en intensité. plage d'acceptation pour Z-Potentiel -20 ± 5 mV.
5. In Vivo Détection de athérome Plaque en ApoE - / - Souris par IRM
- Préparation pour l'acquisition IRM
NOTE: Plusieurs exsystèmes tra pour l'expérimentation animale sont nécessaires. Ainsi, il faudra:- Utiliser un équipement approprié pour anesthésier les animaux.
- Obtenir un système d'eau en circuit fermé à circulation chaude avec un air chaud extérieur pour maintenir la température de l'étable des animaux.
NOTE: Dans ce cas, le système de surveillance et de déclenchement compatible IRM enregistre la température de l'animal à l'intérieur de l'aimant IRM. - Surveiller la température extérieure autour de l'animal, la température corporelle (thermomètre rectal) de l'animal, le capteur de respiration situé sous le corps de l'animal à proximité du thorax à l'aide d'une interface intégrée dans la console IRM.
- Expérience IRM
- Anesthésier les animaux avec de l'isoflurane vaporisée (2% pour l'induction pendant deux ou trois minutes et de 1 à 1,5% pour l'entretien au cours de l'expérience d'IRM) avec une conduite d'oxygène à 100%.
- Placer l'animal dans le centre de l'aimant à l'aide d'une acquisition de profil.
- Après l'étape 5.2.2, régler la bobine RF à 300 MHz (7 T) fréquence de résonance et correspondent à l'impédance caractéristique de la bobine à 50 Ohm pour la réception optimale du signal.
REMARQUE: Faites attention au câblage externe et des connexions allant au système de mesure par l'intermédiaire de l'adaptateur / répartiteur à chaque partie de la bobine émettrice individuellement (dans notre cas, il a été une bobine en quadrature). - Après avoir accordé et avec les bobines, branchez les bobines dans le scanner.
- Pour impulsion RF calibration (forme et la longueur) et le réglage de la fréquence centrale effectuer à la fois le calibrage d'impulsions et le centre de fréquence manuellement. Effectuer les réglages d'étalonnage d'impulsion de 90 °, dsépaisseur grossier (voir ci-dessous), la fréquence centrale et de gain de récepteur manuellement.
- Effectuer la position exacte à l'aide d'un écho de gradient (FLASH ou GRE) scan radiophare (3 plan d'acquisition de scout: axial, coronal et sagittal, également appelé TriPilot.
- Effectuer le calage de l'aimant pour optimiser l'homogénéité du champ magnétique dans le center de l'aimant. Effectuez cette étape manuellement (voir 5.2.3) en utilisant une séquence FID une ou impulsion unique et ajuster les première et deuxième commandes cales ou toute séquence de calage automatique inclus dans le système
NOTE: Un champ magnétique bien calée est facilement reconnu et mesuré par le T2 * (en plus le meilleur) ou étroite FWHM des spectres.
- IRM d' acquisition de données de la plaque 5
- Injecter 100 pi (1 mg [Fe] ml -1) de nanoparticules de néridronate par voie intraveineuse dans la veine caudale et acquérir des images post - injection 1 h. Charger les paramètres d'acquisition IRM de la plaque d'athérome regardant l'aorte abdominale (bifurcation rénale).
- Mettez multi-coupes, de 10 à 20 tranches en mode entrelacé pour réduire au minimum les artefacts.
- Acquire haute résolution écho de spin rapide pondérée en T1 IRM coronale ou axiale avec les paramètres suivants: FOV 60 x 30 mm (coronal), 30 x 30 mm (axial), tranche d'épaisseur de 0,8 mm (avec le petit gradient co bobinenfiguration cela peut être réduit à 0,6 mm), 400 msec TR, 8 msec TE, 256 x 256 d'acquisition et de la matrice de reconstruction des données, 6 (grand gradient) à la moyenne 8 () de signal petit gradient de 5-8 min moyenne des temps d'acquisition.
NOTE: TE est particulièrement critique et la présence de signal de sang et de débit et les artefacts de déplacement chimique qui peut limiter les applications. Dans ces cas, l'écoulement insensible écho de spin rapide T2-IR peut aider à réduire les artefacts et l'acquisition de données complémentaires dans le même emplacement exact peut aider à caractériser la plaque. En outre, une impulsion de pré-saturation peut être utilisée pour réduire le tissu adipeux qui entoure la paroi artérielle pour une meilleure délimitation de la limite externe de la réduction des artefacts mur et le déplacement chimique. - Transférer les images en utilisant un format standard tels que Dicom et vue dans le logiciel approprié (par exemple Osirix Imaging Software ou AMIDE: imagerie médicale Data Examiner) 5. Quantifier l'effet de contraste délimitant manuellement les Veszone sel, épaisseur de paroi, surface de la lumière et de la charge de la plaque 5.
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Representative Results
Dans ce protocole, la synthèse de trois IONP différente est décrite. A partir de OA-hydrophobe IONP, des nanoparticules aqueuses stables sont obtenues à l'aide de la synthèse entraînée par micro-ondes. Toutes les nanoparticules présenté ultra-petite taille hydrodynamique (Dh <50 nm) dans une distribution de taille très étroite (figure 1c). L'utilisation de la technologie des micro-ondes rend ultra-petites nanoparticules en termes de tailles de base. Depuis micro-ondes produire un chauffage rapide, le taux de l'augmentation de nucléation en comparaison avec d'autres méthodes donnant des tailles plus petites dans le coeur des nanoparticules. Cependant, les particules présentent toujours excellente cristallinité comme le montre les images TEM où les franges de réseau sur les Fe 3 O 4 cœurs peuvent être clairement visibles (figure 1a, b). Un autre aspect important du procédé est la reproductibilité. Après quatre répétitions de la synthèse de l'acide azélaïque-IONP, les mêmes résultatsla taille et la distribution hydrodynamique ont été obtenus (figure 1d).
Après fonctionnalisation, le Ca 2+ propriétés dues aux bisphosphonates présents dans des nanoparticules de néridronate de liaison ont été vérifiées en incubation de ces nanoparticules avec différentes quantités de Ca 2+. On a montré que des incréments T 2 de temps de relaxation de manière linéaire avec la quantité de Ca 2+ et le temps d'incubation due à la formation d'amas de nanoparticules tandis que les nanoparticules sans Ca2 + sont restées stables (figure 1e), conforme à notre hypothèse de départ.
Dans les expériences d' IRM in vivo ont été réalisées en 48 semaines ApoE - / - souris. Carotides et images basales aorte abdominale ont d'abord été prises. Lésion due à la formation de la plaque athéroscléreuse est clairement visible. Ensuite, 100 pi (1 mg [Fe] ml -1 (Figure 2), 1 injection hr post former le signal de la plaque est hypointense en comparaison avec les images de base. Sélection de deux ROIs (région d'intérêt) permet la quantification du signal d'intensité dans la zone de la lésion pour la comparaison entre la base et les images post-injection 1 h. La plaque au rapport de muscle est significativement différent entre eux (p <0,05, figure 2b).
En outre, le signal dans le foie a été surveillée chez les souris après l'injection de 100 ul de nanoparticules de néridronate pour évaluer si la réduction de l'intensité est due à un temps de circulation dans le sang, et non par accumulation sélective. Comme le montre le graphique (figure 2c), les nanoparticules ont été complètement effacées de la circulation après 20 min confirmant l'accumulation sélectivedes néridronate nanoparticules vers la plaque d'athérome. L' imagerie finale ex vivo et histologie ont été effectuées. Les souris ont été sacrifiées et les aortes extraites. Imagerie des aortes avec et sans nanoparticules ont montré des différences dans le signal en accord avec des expériences in vivo (figure 2d).
Schéma 1:. Étapes synthétiques suivies dans le protocole et la caractérisation de base à chaque point par DLS S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 1: Characterization de nanoparticules (a) des images de TEM, à deux grossissements, pour OA-IONP. (B) les images TEM, à deux grossissements, pour néridronate-IONP; (C) de taille hydrodynamique pour les nanoparticules OA-IONP, Azelaic acide IONP et néridronate-IONP; (D) de la taille hydrodynamique pour Azelaic acide IONP dans quatre synthèse différents et (e) l' évolution du T 2 Temps de relaxation dans une solution de néridronate-IONP en fonction du temps et de la concentration de calcium (protocole TEM ref: NIST - NCL mixte Protocole de dosage , PCC-X, de mesure de la taille des nanoparticules Utilisation Transmission Electron Microscopy). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2: les données IRMde la plaque (a) IRM in vivo de l' ApoE - / - souris avant ( en haut) et une heure après l'injection intraveineuse de néridronate-IONP (en bas). (B) la plaque au muscle intensité relative du signal avant ( de base) et une heure après l'injection intraveineuse de néridronate-IONP; (C) foie muscle par rapport intensité du signal à différents points de temps après l'injection de néridronate-IONP et (d) ex images in vivo de l'aorte pour deux souris, avec et sans l'injection de nanoparticules 5. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une plus grande version de ce chiffre.
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Discussion
nanoparticules d'oxyde de fer (IONP) sont l'un des nanomatériaux les plus importants et il a été utilisé pour des applications différentes d'il y a longtemps. L'utilisation de ces matériaux comme agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) est un domaine bien établi. Cependant, les voies de synthèse prennent souvent plusieurs fois et le cadre est compliqué. En raison de réduire considérablement les temps de réaction et améliore la reproductibilité de l'utilisation de la synthèse axée sur les micro-ondes semble être une bonne alternative pour la production de nanoparticules de haute qualité. Dans le protocole décrit ci-dessus, la technologie des micro-ondes a été utilisé pour la synthèse de nanoparticules de deux différentes. Micro-ondes permettent un réglage fin des principaux paramètres qui peuvent influer sur les caractéristiques finales des particules. Il est important de noter que les propriétés physiques des nanoparticules changeront si l'une des conditions décrites sont modifiées. Étant donné que certains produits chimiques sont utilisés dans le mode opératoire de synthèse, les purification étapes sont essentielles pour obtenir des nanoparticules de haute qualité.
Dans OA-IONP excès de tensioactifs sont utilisés afin d'obtenir une stabilité suffisante dans les nanoparticules. Après synthèse, trois étapes de purification sont obligatoires pour le supprimer. Pour la synthèse de l'acide azélaïque-IONP, deux étages de micro-ondes différentes sont nécessaires. Dans la deuxième étape, la taille finale des particules peut être réglée de l' ultra-petit IONP (D h <50 nm) en utilisant un pH de 2,9 à une plus grande taille hydrodynamique (D h> 50 nm) en utilisant un pH physiologique. Dans la purification de l'acide azélaïque-IONP, la quantité de NaOH utilisée est essentielle. quantité suffisante de NaOH doit être ajouté pour stabiliser les nanoparticules, mais un trop grand nombre de NaOH peut désorber l'agent tensio-actif à partir des nanoparticules de matériau de rendu instable.
En règle générale, IONP possèdent peu de temps de circulation dans le sang qui est l'un des principaux inconvénients. Pour son utilisation comme agent de contraste, les nanoparticules doivent Circuler le temps dans le sang pour atteindre la zone souhaitée. Pour augmenter le temps de circulation dans le sang des approches différentes sont classiquement réalisées. Ces stratégies sont basées principalement sur la fixation d'un fragment pégylée qui mesure le temps de circulation de la nanoparticule. Cependant, dans le cas de néridronate-IONP, l'accumulation se produit très rapidement. L'utilisation d'un aminobisphosphonate comme biomolécule sur les nanoparticules pour cibler la plaque d'athérome est un nouveau concept basé sur les capacités de calcium de ce genre de composés. Son accumulation dans la zone de la lésion en moins d'une heure démontre la forte affinité du néridronate-IONP vers calcium contenu dans la plaque d'athérome.
Pour la visualisation de la plaque d'athérome, de nombreuses techniques d'imagerie de pointe sont habituellement utilisés. Parmi ceux-ci, la tomographie par émission de positons (TEP) et l'IRM sont les techniques les plus normalisées. PET fournit les meilleurs résultats en termes d'information fonctionnelle en raison de la sensibilité élevée etIRM les meilleurs résultats en matière d'information anatomique en raison de la haute résolution. Bien que le PET pourrait être l'option idéale pour suivre une sonde synthétique, la résolution de cette technique chez les petits animaux (~ 1 mm) limite son utilisation pour visualiser les petites calcifications dans les lésions athérosclérotiques. L'IRM est une alternative idéale offrant une meilleure résolution (~ 0,1 um). La faible sensibilité de cette technique ne permet d'éviter la visualisation de l'agent de contraste dans la région d'intérêt et de la meilleure résolution permet d'identifier les petites calcifications. En outre, les résultats montrent que la combinaison de l'accumulation rapide unique de néridronate-IONP avec la haute résolution de l'IRM est un scénario idéal pour la détection de la plaque d'athérome chez les petits animaux.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Microwave Explorer/Discover Hybrid-12 | CEM Corporation, USA | Any microwave for chemical synthesis can be used | |
| Disposable PD-10 desalting columns | GE Healthcare life sciences | 17-0851-01 | Any size exclusion column will work |
| Amicon®Ultra-0.5 ml | Merck Millipore Ltd | ||
| Calibrated pH meter | SI analytics | 285105127 | |
| Neodymium magnet | Aiman Gz | ND010B | |
| Vortex Genius 3 | IKA | 3340000 | |
| ZetaSizer Nano ZS | Malvern Instruments | ||
| Standard (macro) cell Optical glass | Labbox | 11718 | |
| Zetasizer nanoseries disponsable folded capillary cells DTS1070 | Malvern | ||
| Bruker Minispec mq60 | Bruker |
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