في فيفو استهداف الخلايا السرطانية البشرية Xenografted مع وظيفية السيليكا النانوية في حمار وحشي

Xiaodan Qin; Fabrice  F. J. Laroche; Saquib Ahmed M. A. Peerzade; Andrew Lam; Igor Sokolov; Hui Feng

doi:10.3791/61187

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

في فيفو استهداف الخلايا السرطانية البشرية Xenografted مع وظيفية السيليكا النانوية في حمار وحشي

4.4K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/61187

⸱

مايو 8, 2020

Xiaodan Qin^*¹ , Fabrice F. J. Laroche^*¹ , Saquib Ahmed M. A. Peerzade² , Andrew Lam¹ , Igor Sokolov²^,³^,⁴ , Hui Feng¹

¹Departments of Pharmacology and Medicine, Section of Hematology and Medical Oncology, The Cancer Research Center, Boston University School of Medicine, ²Department of Biomedical Engineering, Tufts University, ³Department of Mechanical Engineering, Tufts University, ⁴Department of Physics, Tufts University

^* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

وصف هنا هو وسيلة لاستخدام أجنة حمار وحشي لدراسة قدرة الجسيمات النانوية وظيفية لاستهداف الخلايا السرطانية البشرية في الجسم الحي. هذه الطريقة تسمح لتقييم واختيار الجسيمات النانوية المثلى للاختبار في المستقبل في الحيوانات الكبيرة وفي التجارب السريرية.

الملخص

إن تطوير جسيمات نانوية قادرة على اكتشاف الخلايا السرطانية واستهدافها وتدميرها أمر له أهمية كبيرة في مجال التطبيب النانوي. في نماذج الحيوانات الحية مطلوبة لسد تكنولوجيا النانو لتطبيقها الطب الحيوي. الماوس يمثل نموذج الحيوان التقليدي للاختبار قبل الفحص؛ ومع ذلك، الفئران مكلفة نسبيا للحفاظ على ولها دورات تجريبية طويلة بسبب ذرية محدودة من كل أم. وقد برز الحمار الوحشي كنظام نموذجي قوي للبحوث التنموية والطبية الحيوية، بما في ذلك أبحاث السرطان. على وجه الخصوص، نظراً لشفافية بصرية وتطور سريع، أجنة حمار وحشي مناسبة تماما في الوقت الحقيقي في رصد الجسم الحي لسلوك الخلايا السرطانية وتفاعلاتها مع البيئة الدقيقة. وقد تم تطوير هذه الطريقة لإدخال الخلايا السرطانية البشرية والجسيمات النانوية الوظيفية بشكل تسلسلي في أجنة حمار وحشي شفافة من كاسبر ورصدها في التعرف على الخلايا السرطانية واستهدافها بواسطة الجسيمات النانوية في الوقت الحقيقي. ويبين هذا البروتوكول الأمثل أن الجسيمات النانوية المسماة بالفلورسنت، والتي يتم وظيفياً مع مجموعات الفولات، يمكنها أن تتعرف على وجه التحديد على الخلايا السرطانية الظهارية البشرية النقيلية البشرية المستهدفة بفلوروكروم مختلفة. يمكن أن تحدث عملية التعرف على المواد المستهدفة في وقت مبكر من 30 دقيقة بعد الحقن من الجسيمات النانوية التي تم اختبارها. التجربة كلها تتطلب فقط تربية بضعة أزواج من الأسماك الكبار ويستغرق أقل من 4 أيام لإكمال. وعلاوة على ذلك، تفتقر أجنة أسماك الحمار الوحشي إلى نظام مناعي متكيف وظيفي، مما يسمح بgraftmenting من مجموعة واسعة من الخلايا السرطانية البشرية. ومن ثم، فإن فائدة البروتوكول الموصوف هنا تمكن من اختبار الجسيمات النانوية على أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية البشرية، مما يسهل اختيار الجسيمات النانوية المثلى في كل سياق سرطان محدد للاختبار في المستقبل في الثدييات والعيادة.

المقدمة

إن تطوير الجسيمات النانوية القادرة على اكتشاف الخلايا السرطانية واستهدافها وتدميرها أمر له أهمية كبيرة لكل من علماء الفيزياء والباحثين في الطب الحيوي. أدى ظهور التطبيب النانوي إلى تطوير العديد من الجسيمات النانوية ، مثل تلك التي ترافقت مع يغاندس الاستهداف و / أو الأدوية العلاجية الكيميائية¹^،²^،³. الخصائص المضافة للجسيمات النانوية تمكن من تفاعلها مع النظام البيولوجي، واستشعار ورصد الأحداث البيولوجية بكفاءة عالية ودقة جنبا إلى جنب مع التطبيقات العلاجية. وتستخدم الجسيمات النانوية أكسيد الذهب والحديد في المقام الأول في التصوير المقطعي المستخدم وتطبيقات التصوير بالرنين المغناطيسي، ....