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Artículo de método

Introducción a la técnica de ultrasonido enfocado destrucción de microburbujas

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DOI:

10.3791/2963

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12 de junio de 2011

En este artículo

Resumen

Ultrasonido dirigido destrucción de microburbujas (UTMD) se puede utilizar para dirigir el sitio de entrega específicos de moléculas bioactivas, incluyendo genes terapéuticos, para dirigirse a los órganos accesibles a la ecografía, como el corazón y el hígado 1-6.

Resumen

En las moléculas UTMD, bioactivos, tales como carga negativa vectores de ADN plásmido que codifica un gen de interés, se añaden a las capas de lípidos catiónicos de agentes de contraste de microburbujas 7-9. En ratones estas microburbujas llevar por vectores se puede administrar por vía intravenosa o directamente en el ventrículo izquierdo del corazón. En animales de mayor tamaño también pueden ser inyectados a través de un catéter intracoronario. La posterior entrega de la circulación a un órgano blanco se produce por la cavitación acústica a una frecuencia de resonancia de las microburbujas. Parece probable que la energía mecánica generada por los resultados de la destrucción de microburbujas en la formación de poros transitorios en o entre las células endoteliales de la microvasculatura de la región en estudio 10. Como resultado de este efecto sonoporación, la eficiencia de transfección en ya través de las células endoteliales se ha mejorado, y la codificación de los transgenes-vectores se depositan en el tejido circundante. ADN plásmido en el torrente circulatorio se degrada rápidamente por nucleasas en la sangre, lo que reduce aún más la probabilidad de parto para que no se sonicaron tejidos y da lugar a muy específica de órgano blanco de la transfección.

Protocolo

1. Microburbujas preparación de la pasta

  1. En 10 ml de PBS mezclar 200 mg 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfatidilcolina y 50 mg de 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfatidiletanolamina con g de glucosa 1.
  2. Calentar la mezcla en baño de agua hirviendo 20-30 minutos, una pipeta de mezcla cada 5 minutos.
  3. La solución se puede almacenar a 4 ° C durante un máximo de 6 meses.

2. Preparación de microburbujas

  1. Tome un 250 l de la solución preparada de microburbujas y se incuba a 40 ° C durante 15 minutos.
  2. La solución de microburbujas pre-calentado se transfiere entonces a un microtubo de 1,5 ml qu....

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Discusión

UTMD representa un nuevo enfoque para la entrega de genes. Como una plataforma tecnológica que se puede combinar con cualquiera de las muchas posibles estrategias de terapia génica, para ofrecer una gran variedad de moléculas bioactivas en un alto grado de especificidad de tejido que se desea. La principal limitación biológica de la técnica es la baja eficiencia de transfección. Otra consideración importante es la accesibilidad de los órganos diana de la ecografía, que puede ser notablemente disminuido por intermedio de.......

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Divulgaciones

No hay conflictos de interés declarado.

Agradecimientos

Otorguen ayuda ha incluido NHLBI HL080532, NHLBI HL073449, CNRR RR16453, y una subvención nacional de la AHA en la concesión de ayuda (a RVS). Un especial agradecimiento se extiende al diseño de cursos a distancia y Consultoría (DCDC) del grupo, dcdcgroup.org, por su ayuda en la producción de video y el Departamento de Educación de EE.UU. Donación No. P336C050047 que fundó la DCDC.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del reactivo / equipo Empresa Número de catálogo Comentarios
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfatidilcolina Sigma-Aldrich P-5911 componente de la cáscara de lípidos de microburbujas
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfatidiletanolamina Sigma-Aldrich P-3275 componente de la cáscara de lípidos de microburbujas
glucosa Sigma-Aldrich G5400 cree que estabiliza las microburbujas
tampón fosfato salino Sigma-Aldrich P5368
glicerol Sigma-Aldrich G5516 cree que para evitar que las microburbujas de coalescencia
Octafluoropropano gas Airgas N / A gas inerte utilizado en aplicaciones clínicas
VialMix amalgamador dental Bristol-Myers Squibb N / A
1 MHz, transductor de 13mm, fuera de foco Olimpo A303S-SU
20 MHz Función / Generador de forma de onda arbitraria Agilent 33220A
Amplificador de Potencia Krohn-Hite Co. Modelo 7500
Hidrófono Bruel y Kjaer Tipo 1803
Amplificador de carga Bruel y Kjaer Tipo 2634
500 MHz Osciloscopio LeCroy 9354L
VisualSonics 'Vevo 2100 del sistema de imágenes con el transductor de 34 MHz VisualSonics 2100
27G de una pulgada de catéteres vena de la cola VisualSonics N / A
Genie Además bomba de infusión Kent Científico GENIE

Referencias

  1. Bekeredjian, R., Chen, S., Frenkel, P. A., Grayburn, P. A., Shohet, R. V. Ultrasound-targeted microbubble destruction can repeatedly direct highly specific plasmid expression to the heart. Circulation. 108, 1022-1026 (2003).
  2. Bekeredjian, R., Katus, H. A., Kuecherer, H. F.

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Etiquetas

Preparación de microburbujasentrega de ADN plasmídicocavitación acústicaefecto de sonoporacióntransfección de células endotelialesimagen por bioluminiscenciaadministración de microburbujascalibración de ultrasonidoanálisis de expresión génica