Name: Nanopartikel-Verabreichung einer Oligonukleotid-Nutzlast in einem Glioblastom-Multiforme-Tiermodell (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-27T13:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Erfahren Sie die Verabreichung von Nanopartikeln mit Oligonukleotid-Nutzlast in einem Glioblastom-Multiforme-Tiermodell. Diese Methode überwindet die Blut-Hirn-Schranke und ermöglicht gezielte Tumortherapie.

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<meta charset="utf8"></head><body>Eisenoxid-Nanopartikel für die bildgestützte Therapieverabreichung beim murinen Glioblastom

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</ol>

<table><tbody><tr><td>Athyme nackte "J:NU" Mäuse</td><td>Jackson Laboratory RRID</td><td>:IMSR_JAX:007850</td><td>Immungeschwächtes Mausmodell</td></tr><tr><td>0,25% Trypsin</td><td>Gibco</td><td>25200-056</td><td>Zellkulturreagenz für U251</td></tr><tr><td>1,7 mL Mikrozentrifugenröhrchen</td><td>DOT Scientific</td><td>RN1700-GMT</td><td>Für die Gewebeentnahme</td></tr><tr><td>10 & Mikro; L, Neuros Spritze, Modell 1701 RN, 33 gauge, Point Style 4</td><td>Hamilton</td><td>65460-06</td><td>Spritze für die intrakranielle Implantation von Tumorzellen</td></tr><tr><td>3M Vetbond</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td>Gewebekleber für den Verschluss der Operationsstelle</td></tr><tr><td>4% Paraformaldehyd&nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td>J199943-K2</td><td>Gewebefixierlösung</td></tr><tr><td>70 % Isopropoylalkohol-Tuch</td><td>Cardinal</td><td>MW-APL</td><td>Topisches antiseptisches Tuch für die Tumorimplantation und Schwanzveneninjektion</td></tr><tr><td>Aperio Versa</td><td>Leica</td><td></td><td>Zum Scannen von verfärbten Gewebeschnittobjektträgern</td></tr><tr><td>Betadine Chirurgisches Peeling</td><td>Purdue</td><td>6761815101</td><td>Topisches Antiseptikum für die Tumorimplantation</td></tr><tr><td>BioSpec 70/30</td><td>Bruker</td><td></td><td>Magnetresonanztomograph</td></tr><tr><td>Knochenwachs</td><td>Medline</td><td>DYNJBW25</td><td>Knochenwachs zum Versiegeln von Graten an der Implantationsstelle</td></tr><tr><td>für Mikrobohrer</td><td>F.S.T.</td><td>19007-05</td><td>Bohrfräser zum Bohren eines Lochs in den Schädel für die Tumorimplantation</td></tr><tr><td>DAPI Fluoromount-G</td><td>SouthernBiotech</td><td>0100-20</td><td>Gewebeeinbettungsmedium mit DAPI-Färbung</td></tr><tr><td>Dulbecco' s Modified Eagle Medium (DMEM)</td><td>Gibco</td><td>11995-065</td><td>Zellkulturmedien für U251</td></tr><tr><td>Extra Fine Graefe Pinzetten</td><td>F.S.T.</td><td>11150-10</td><td>Sugical Tool für die Tumorimplantation</td></tr><tr><td>Fötales Rinderserum</td><td>Corning</td><td>35-010-CV</td><td>Zellkulturmedienergänzung für U251</td></tr><tr><td>Feine Schere - Scharf 10,5 cm</td><td>F.S.T.</td><td>14060-10</td><td>Sugical tool for tumor</td></tr><tr><td>implantation Glydo (Lidocain)</td><td>Sagent</td><td>673-76</td><td>Topisches Analgetikum für die Operationsstelle</td></tr><tr><td>Ideal Micro Drill</td><td>CellPoint Scientific</td><td>67-1200A</td><td>Bohrer zum Bohren eines Lochs in den Schädel für die Tumorimplantation</td></tr><tr><td>Insulinspritze 1CC 29G X 1/2"</td><td>Becton, Dickinson</td><td>324704</td><td>Spritze für die Injektion von D-Luciferin und Schwanzvene von Nanopartikel</td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>Covetrus</td><td>11695067772</td><td>Anethesia</td></tr><tr><td>Isofluran-Verdampfer</td><td>SOMNI Scientific</td><td>VS6002</td><td>Anethesia-Gerät</td></tr><tr><td>IVIS SpectrumCT In-Vivo-Bildgebungssystem</td><td>PerkinElmer/Revvity</td><td>128201</td><td>Biolumineszenz- und Fluoreszenz-Bildgebungsscanner</td></tr><tr><td>IVISbrite D-Luciferin Kaliumsalz</td><td>PerkinElmer/Revvity</td><td>122799-100MG</td><td>Substrat für die Biolumineszenz-Bildgebung</td></tr><tr><td>Ketaset (Ketamin)</td><td>Zoetis</td><td>10004027</td><td>Anästhetikum für die Tumorimplantationschirurgie</td></tr><tr><td>Ketofen (Ketoprofen)</td><td>Zoetis</td><td>10004031</td><td>Analgetikum für die Tumorimplantationschirurgie</td></tr><tr><td>Leica CM1950</td><td>Leica</td><td>CM1950</td><td>Für die Kryosektion von OCT-eingebetteten Proben</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Gibco</td><td>14190-144</td><td>Zellkulturreagenz und Zellsuspensionslösung zur Implantation von U251</td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td>Antibiotikum für Zellkulturmedien für U251</td></tr><tr><td>Puralube vet Salbe</td><td>MWI Veterinary</td><td>27505</td><td>Augensalbe zum Schutz während der Tumorimplantation</td></tr><tr><td>Lineal</td><td>F.S.T.</td><td>18000-30</td><td>Zur Messung der Bohrstelle für die Implementierung</td></tr><tr><td>Tissue-Tek Cryomold&nbsp; Zwischenprodukt 15 x 15 x 5 mm</td><td>Sakura</td><td>4566</td><td>Entnahmeform zur Entnahme von Gewebeproben</td></tr><tr><td>Tissue-Tek&nbsp;O.C.T. Compound</td><td>Sakura</td><td>4583</td><td>Gefriermasse zur Entnahme von Gewebeproben</td></tr><tr><td>U-251 MG Zelllinie humane</td><td>Millapore Sigma</td><td>9063001</td><td>humane Glioblastom-Zelllinie</td></tr><tr><td>Xylazin Injektionslösung, 100 mg/ml</td><td>Covetrus</td><td>1XYL006</td><td>Paralykator für die Tumorimplantationschirurgie</td></tr></tbody></table>

nanopartikel-verabreichung einer oligonukleotid-nutzlast in einem glioblastom-multiforme-tiermodell

Nanoparticle Delivery of an Oligonucleotide Payload in a Glioblastoma Multiforme Animal Model

MN-anti-miR10b wurde synthetisiert und charakterisiert, wie zuvor beschrieben11. Die Transmissionselektronenmikroskopie von MN-anti-miR10b zeigt die Morphologie und Polydispersität der Nanoplattform (Abbildung 1B). Diese Nanoplattform hat eine durchschnittliche Größe von 25,12 ± 0,34 nm mit einem Zetapotenzial von 13,18 ± 1,47 mV (Abbildung 1C,D). In diesen Studien wurden nackte athyme Mäuse orthotopisch mit U251 humanen Glioblastomzellen nach dem oben beschriebenen Protokoll implantiert. Systemische intravenöse Injektionen von MN-anti-miR10b wurden in einer Dosis von 20 mg Fe/kg durchgeführt. Mäuse wurden eingeschläfert und Gewebe wurden 7 Tage nach der letzten Dosis des Nanomedikaments entnommen. Die Cy5.5-Fluoreszenz- und Biolumineszenzsignale in MN-anti-miR10b-injizierten Mäusen zeigten eine klare Kolokalisation (Abbildung 2A,B), was auf eine Abgabe der Nanopartikel an den Tumor hinweist, während Kontrollmäuse kein Fluoreszenzsignal zeigten. Ex-vivo-Fluoreszenzbildgebung zeigte die Lokalisierung der Nanopartikel in wichtigen Clearance-Organen wie Leber und Nieren, die für diese Art von Nanopartikeln zu erwarten ist (Abbildung 2C). In einer separaten Studie wurden Mäuse orthotopisch mit GBM-Zellen implantiert, wie oben, und einer in vivo MRT-Bildgebung unterzogen. T2*-gewichtete Bilder undT2*-Karten wurden vor der Verabreichung der Nanopartikel und 24 Stunden nach einer Einzeldosis von 20 mg Fe/kg aufgenommen. Eine charakteristische Abnahme desT2-gewichteten MRT-Signals zeigt das Potenzial von MN-anti-miR10b als MRT-Kontrastmittel, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und sich in der Tumorregion zu akkumulieren (Abbildung 3). Im Anschluss an die In-vivo-Bildgebung wurde eine Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt, um die Abgabe von Nanopartikeln an den Tumor weiter zu verifizieren. Wie oben beschrieben, wurden Gewebe geschnitten und für die Mikroskopie mit DAPI-Färbung vorbereitet. Das Cy5.5-Fluoreszenzsignal wurde in der Tumorregion gezeigt, was die Verabreichung bestätigt (Abbildung 4).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66986/66986fig01.jpg"> Abbildung 1. Charakterisierung von MN-anti-miR10b. (A) Ein schematischer Aufbau eines MN-anti-miR10b. Die Nanoplattform besteht aus einem Eisenoxidkern, der mit Dextran bedeckt, mit einem optischen Farbstoff Cy5.5 markiert und mit therapeutischem Oligonukleotid (anti-miR10b) konjugiert ist. Erstellt mit BioRender.com. (B) Transmissionselektronenmikroskopie von MN-anti-miR10b. (C) Die hydrodynamische Größe des Konstrukts beträgt 25,12 ± 0,34 nm. (D) Das Zetapotential von MN-anti-miR10b beträgt 13,18 ± 1,47 mV. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66986/66986fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66986/66986fig02.jpg"> Abbildung 2. In-vivo - und ex vivo-Studien im GBM-Modell. (A) In vivo Biolumineszenz-Bildgebung (links) und Fluoreszenz-Bildgebung (rechts) zeigen eine Co-Lokalisierung des magnetischen Nanopartikel-Signals in der Tumorregion. (B) Ex-vivo-Biolumineszenz - und Fluoreszenzbildgebung von exzidierten Gehirnen bestätigt die Co-Lokalisierung des Signals. (C) Die Bioverteilung der Organe zeigt eine Akkumulation zu den wichtigsten Clearance-Organen. B: Gehirn; H: Herz; Lu: Lunge; Li: Leber; S: Milz; K: Nieren; M: Muskel; (n=6 für alle Gruppen). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66986/66986fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66986/66986fig03.jpg"> Abbildung 3. Im lebenden Organismus MRT im GBM-Modell. T2* gewichtete (obere Reihe) und T2* Karten (untere Reihe) Bilder, die vor (links) und 24 Stunden nach der Injektion (rechts) von MN-anti-miR10b aufgenommen wurden. Die Abnahme der Signalintensität im Bild nach der Injektion ist ein Hinweis auf eine Eisenoxidakkumulation (n=3). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66986/66986fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66986/66986fig04.jpg"> Abbildung 4. Ex vivo Fluoreszenzmikroskopie von Tumorgeweben. Repräsentative mikroskopische Aufnahmen zeigen die Akkumulation von Nanopartikeln. Blau - DAPI, Magenta - Cy5.5. Maßstabsleiste = 100 μm; (n=6 für alle Gruppen). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66986/66986fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Nanopartikel-Verabreichung einer Oligonukleotid-Nutzlast in einem Glioblastom-Multiforme-Tiermodell

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common and aggressive form of primary brain malignancy for which there is no cure. The blood-brain barrier is a ...

nanoparticle-delivery-an-oligonucleotide-payload-glioblastoma

Research

Forschung

JoVE Journal

Cancer Research

Krebsforschung

Schalluntersuchung von Mikrobläschen ist eine vielversprechende Strategie für die Tumor Ablation bei reduziertem Zeit-gemittelten akustischen Kräfte, sowie für die gezielte Verabreichung von Therapeutika. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, niedrige Einschaltdauer Ultraschall pulsierende Strategien und Nanocarriern zu nicht-thermischen Ablation mikrovaskuläre und Nutzlast Lieferung an subkutanen C6 Gliomen zu maximieren.

Contrast Ultrasound gezielte Behandlung von Gliomen in Mäusen über Drug-Bearing Nanopartikel Liefer-und mikrovaskuläre Ablation

Beginnen Sie mit einem Mausmodell des Glioblastoms, einem invasiven Hirntumor.An der Tumorperipherie bleibt die Blut-Hirn-Schranke (BHS) intakt, wobei Endothelzellen Tight Junctions bilden, die den molekularen Eintritt regulieren.Die Maus ist mit einer am Kopf angebrachten optischen Faser ausgestattet, um Laserlicht zu liefern.Verabreichen Sie einen Infrarotlaser mit geringer Intensität, der die Haut und den Schädel durchdringt, um das Gehirn zu erreichen.Der Laser regt molekularen Sauerstoff...

Laserinduzierte Störung der Blut-Hirn-Schranke für die Verabreichung von Liposomen in ein Mausmodell des Glioblastoms

Quelle: Kim, B. D., et al. Nanopartikel-Abgabe einer Oligonukleotid-Nutzlast in einem Glioblastom-Multiforme-Tiermodell. J. Vis. Exp. (2024)Dieses Video zeigt die intravenöse Injektion von therapeutischen Nanopartikeln in eine Glioblastom-tragende Maus. Die Methode ermöglicht eine gezielte Verabreichung über die Blut-Hirn-Schranke und unterstützt die nicht-invasive Bildgebung zur Bewertung der Bioverteilung von Nanopartikeln und der therapeutischen Wirksamkeit bei Hirntumoren.

Intravenöse Verabreichung von therapeutischen Nanopartikeln in einem murinen Glioblastommodell

Dieses Video zeigt die intranasale Verabreichung von onkolytischen, mit Viren beladenen therapeutischen neuralen Stammzellen in ein Hirntumor-tragendes Mausmodell. Die nicht-invasive intranasale Verabreichung von Stammzellen umgeht die Blut-Hirn-Schranke und erleichtert so deren Abgabe an die Tumorstelle im Gehirn für therapeutische Anwendungen.

Intranasale Verabreichung von therapeutischen neuralen Stammzellen (NSCs) im Mausmodell: Ein Verfahren zur tumorgezielten Verabreichung von onkolytischen, virusbeladenen NSCs in ein Hirntumor-tragendes Mausmodell

Wir haben eine kortikale orthotopen Glioblastom-Modell bei Mäusen für die Intravital Zwei-Photonen-Mikroskopie, die die biophysikalischen Einschränkungen im Spiel während des Wachstums des Tumors rekapituliert normalerweise etabliert. Eine chronische Glasfenster ersetzt den Schädel über dem Tumor ermöglicht die Follow-up der Tumorprogression über die Zeit durch Zwei-Photonen-Mikroskopie.

Ein Orthotopische Glioblastoma Maus-Modell Pflege Gehirn Parenchymale Körperliche Einschränkungen und geeignet für Zwei-Photonen-Intravitalmikroskopie

Stammzellen sind vielversprechende therapeutische Träger, um Hirntumoren aufgrund ihrer intrinsischen Tumor-Tropismus zu behandeln. Nicht-invasive intranasale Stammzell-Abgabe umgeht die Blut-Hirn-Schranke und zeigt ein starkes Potenzial für die klinische Übersetzung. Dieser Artikel fasst die Grundprinzipien der intranasalen Stammzellabgabe in einem Mausmodell des Glioms zusammen.

Intranasale Abgabe von therapeutischen Stammzellen an Glioblastom in einem Mausmodell

Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Vorbereitung und der stereotaktischen Verwaltung der allogenen menschlichen Lymphozyten in immungeschwächte Mäuse tragen orthotopen menschlichen primären Hirntumoren. Diese Studie liefert eine Machbarkeitsstudie für die Machbarkeit und die Antitumor-Wirksamkeit von zellulären Immuntherapien Intrabrain geliefert.

Stereotaktische Adoptiv Übertragung von zytotoxischen Immunzellen in murinen Modellen der Orthotopen Human Glioblastoma Multiforme Xenotransplantate

Drug targeting zu Tumoren des zentralen Nervensystems ist eine große Herausforderung. Hier beschreiben wir ein Protokoll, um eine in-vitro-Mimik der Blut-Hirn-Tumor-Schranke mit murinen und/oder menschlichen Zellen zu produzieren und ihre Relevanz für die Vorhersagbarkeit des zentralen Nervensystems Tumor targeting in vivo zu diskutieren.

Vorhersage In Vivo Nutzlasten Lieferung mit einem Blut-Hirnschranke Tumor in einer Petrischale

Hirnmetastasen sind eine Ursache für schwere Morbidität und Mortalität bei Krebspatienten. Die meisten Hirnmetastasen-Mausmodelle werden durch systemische Metastasen kompliziert, die die Analyse der Mortalität und der therapeutischen Interventionsergebnisse verwirren. Hier wird ein Protokoll für die interne Karotisinjektion von Krebszellen vorgestellt, das konsistente intrakranielle Tumoren mit minimalen systemischen Tumoren erzeugt.

Modellierung der Hirnmetastasierung durch Injektion von Krebszellen in die innere Halsschlagader

Die Verwendung eines immunkompetenten, autochthonen Tumormodells, das von häufigen Patientenmutationen angetrieben wird, für präklinische Tests ist für immuntherapeutische Tests von entscheidender Bedeutung. Dieses Protokoll beschreibt eine Methode zur Generierung von Hirntumor-Mausmodellen unter Verwendung der elektroporationsbasierten Verabreichung von Plasmid-DNA, die häufige Patientenmutationen repräsentieren, und liefert so ein genaues, reproduzierbares und konsistentes Mausmodell.

Modellierung von Hirntumoren in vivo unter Verwendung der elektroporationsbasierten Verabreichung von Plasmid-DNA, die die Mutationssignaturen von Patienten repräsentiert

Wir stellen einen neuartigen Ansatz für die Zwei-Photonen-Mikroskopie der Tumorabgabe von fluoreszenzmarkierten Eisenoxid-Nanopartikeln an das Glioblastom in einem Mausmodell vor.

Zwei-Photonen-Intravitalmikroskopie des Glioblastoms im Mausmodell

Erfahren Sie die Verabreichung von Nanopartikeln mit Oligonukleotid-Nutzlast in einem Glioblastom-Multiforme-Tiermodell. Diese Methode überwindet die Blut-Hirn-Schranke und ermöglicht gezielte Tumortherapie.

Nanopartikel-Verabreichung einer Oligonukleotid-Nutzlast in einem Glioblastom-Multiforme-Tiermodell

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