Name: Síntesis microondas impulsada de nanopartículas de óxido de hierro para la detección rápida de la aterosclerosis (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: Aprende a sintetizar nanopartículas de óxido de hierro mediante microondas para la detección rápida de aterosclerosis por resonancia magnética en modelos murinos. Este método acelera la producción de nanopartículas funcionales de alta calidad.

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Este estudio cuenta con el apoyo de una subvención de la Comunidad de Madrid (S2010/BMD-2326, Inmunothercan-CM), de la Fundació La Marató de TV3 (70/C/2012) y del Ministerio de Economía español (MAT2013-47303 P).

1. Preparación de los reactivos <ol><li> Prepare 1 mM HEPES Buffer disolviendo 23,8 mg de HEPES en 100 ml de agua destilada. Se ajusta el pH a 7. </li><li> Prepare 10% NaHSO 3 disolviendo 10 g de NaHSO 3 en 100 ml de agua destilada. Se agita la mezcla durante 15 min. </li><li> Preparar la solución de NaOH disolución de 1 g de NaOH en 100 ml de agua. Se agita durante 10 min. </li><li> Preparar tampón fosfato 10 mM disolviendo 600 mg de NaH 2 PO 4 en 1 L de agua. Añadir cuidadosamente 0,34 ml de ácido fosfórico y se agita durante 30 min. Ajustar el pH a 2,9 (intervalo de aceptación 2,7-3,0). </li><li> Preparar tampón fosfato 10 mM disolviendo 269 mg de NaH 2 PO 4 y 1,09 g de Na 2 HPO 4 a agua destilada para hacer un volumen de 1 L. Ajustar el pH a 7,2. </li></ol> 2. Síntesis de nanopartículas recubiertas ácido oleico (OA-IONP) <ol><li> En un matraz de microondas adaptada añadir 0,5 g de Fe (acac) 3, 1,4 ml de oleiácido c, 0,6 ml de oleilamina y 1,19 g de 1,2-hexadodecanediol. Añadir 10 ml de fenil éter cuidadosamente a través de la pared del matraz con una pipeta graduada. </li><li> Introducir el matraz en el reactor de microondas y empezar el protocolo de microondas. NOTA: software de microondas permite la elección de la magnitud para diferentes parámetros como la temperatura, presión, velocidad de agitación, la potencia y el tiempo de reacción. Además, tiene la posibilidad de cargar tres etapas diferentes en el mismo protocolo que permite la síntesis de sintonizable. Una vez que el protocolo sintético cargado comienza, microondas calienta la muestra lo más rápido posible (proceso de aumento gradual) y la mantiene durante el tiempo de reacción elegido (proceso que se ejecuta). Elección de potencia determina el tiempo de rampa. </li><li> Cargar un estudio dinámico en el microondas. El protocolo contiene tres etapas: <ol><li> Etapa 1: ajustar la temperatura a 60 ° C, tiempo de 2 min, presión de 250 psi y 150 W de potencia. velocidad de agitación tiene que estar en posición alta y la potencia máxima en el. </li><li> Ciervoe 2: ajustar la temperatura a 200 ° C, tiempo de 20 min, presión de 250 psi y 300 W de potencia. velocidad de agitación tiene que estar en posición alta y la potencia máxima en el. </li><li> Etapa 3: ajustar la temperatura a 250 ° C, tiempo de 10 min, presión de 250 psi y 300 W de potencia. velocidad de agitación tiene que estar en posición alta y la potencia máxima en el. </li></ol></li><li> Después de terminar el protocolo, permita que el matraz se enfríe a temperatura ambiente. NOTA: proceso de enfriamiento se puede hacer con o sin corriente de gas. En ambos casos se proporcionan mismos resultados. Los agregados aparecen en la barra de agitación y en la pared del matraz, se lava con EtOH y ponla en el Erlenmeyer. </li><li> Transferir la mezcla de reacción a un Erlenmeyer usando una pipeta de vidrio y añadir 10 ml de EtOH 98%. Ponga un imán Nd-Nb-B por debajo del frasco, espere 5 minutos y eliminar el sobrenadante con una pipeta de vidrio. </li><li> Añadir 10 ml de EtOH, sonicar la muestra a temperatura ambiente durante 2 min y 40 kHz, se coloca la muestra en el imán y eliminar el sobrenadante. Repita este paso en las LEAt tres veces. </li><li> Dispersar nanopartículas oleico en 30 ml de CHCl3 y se somete a ultrasonidos a 40 kHz durante 5 min a RT. Compruebe el tamaño hidrodinámico en el Zetasizer según las instrucciones del fabricante. Poner 0,5 ml de OA-IONP en la cubeta de vidrio y añadir 0,5 ml de CHCl3. 7-10 nm rango de aceptación expresa como tamaño promedio Z en intensidad. NOTA: OA-IONP puede ser bien dispersada en hexano. </li></ol> 3. Síntesis de ácido azelaico nanopartículas (azelaico Ácido-IONP) <ol><li> Disolver 44,3 mg de KMnO 4 y 150,4 mg de BTACl en una mezcla de H 2 O: CHCl 3 (3: 2 ml). Añadir la solución resultante a una alícuota de 5 ml de OA-IONP en el microondas adaptado matraz. </li><li> Iniciar el protocolo de microondas para azelaico ácido IONP. Establecer la temperatura a 105 ° C, tiempo de 9 min, presión 250 psi y la potencia en 300 W. Dicho de 10 ml de tampón fosfato pH = 2,9 en el matraz y repetir el protocolo de microondas. Después etapa de enfriamiento, recuperar las nanopartículasusando un imán y eliminar el sobrenadante. </li><li> Añadir 5 ml de 10% NaHSO 3 a un matraz Erlenmeyer, se somete a ultrasonidos a 40 kHz durante 2 minutos a 25 ° C, recoger las partículas usando un imán y eliminar el sobrenadante. (La etapa se repite 2 veces.) Se lavan las nanopartículas tres veces más con 1% de NaOH y finalmente volver a dispersar en 5 ml de tampón fosfato pH = 7,2. </li><li> Compruebe el tamaño hidrodinámico y el potencial zeta. Poner 0,7 ml de azelaico-IONP en la célula capilar plegada desechable e insertarlo en el Zetasizer. NOTA: rango de aceptación para el tamaño de 25-35 nm expresa como tamaño promedio Z en intensidad. rango de aceptación de Z-Potencial -45 ± 5 mV. nanopartículas más grandes (~ 70 nm) se pueden obtener con tampón de fosfato de pH&gt; 7 en lugar pH = 2,9 (ref Chem Eur J 2008). </li></ol> 4. Síntesis de nanopartículas neridronato (neridronato-IONP) <ol><li> Añadir 12 mg de EDC y 15 mg de sulfo-NHS en una centrífuga con alícuota de 2 ml azelaico-IONP. Ponerla mezcla en un vórtice a TA durante 35 min. </li><li> Poner un imán por debajo de la centrífuga para desestabilizar las nanopartículas, aspirar el sobrenadante y lavar las partículas con 1,5 ml de HEPES pH = 7 tampón de 1 mM. (Repita este paso dos veces.) A continuación, añadir 5 mg de neridronato y agitar la mezcla en un vórtice durante 2 horas. </li><li> nanopartículas separados con un imán y de lavado (3 x 2 ml) con HEPES pH = 7 tampón 1. Finalmente, dispersar neridronato-IONP en 2 ml de 1 mM de HEPES tampón de pH = 7. </li><li> Compruebe el tamaño hidrodinámico y el potencial zeta. Poner 0,7 ml de neridronato-IONP en la célula capilar plegada desechable e insertarlo en el Zetasizer (ver la configuración del equipo). NOTA: rango de aceptación para el tamaño de 40-45 nm expresa como tamaño promedio Z en intensidad. rango de aceptación de Z-Potencial -20 ± 5 mV. </li></ol> 5. En Vivo detección de la placa de ateroma en ApoE - / - ratones mediante resonancia magnética <ol><li> Preparación para la adquisición de resonancia magnética NOTA: Varios exSe necesitan sistemas tra en la experimentación animal. Por lo tanto, se requerirá: <ol><li> Use equipo apropiado para anestesiar a los animales. </li><li> Obtener un sistema de agua caliente del circuito de circulación de cerca con un aire caliente externo para mantener la temperatura del establo de animales. NOTA: En este caso el sistema de seguimiento y compatible gating MRI registra la temperatura del animal en el interior del imán de MRI. </li><li> Controlar la temperatura externa en la proximidad de los animales, la temperatura del cuerpo (termómetro rectal) de los animales, el sensor de la respiración situado debajo del cuerpo del animal cerca de la tórax usando una interfaz integrada en la consola de MRI. </li></ol></li><li> Experimento RM <ol><li> Anestesiar los animales con isoflurano vaporizado (2% para la inducción durante dos o tres minutos y 1 a 1,5% para el mantenimiento durante el experimento MRI) con una línea de oxígeno 100%. </li><li> Colocar el animal en el centro del imán con la ayuda de una adquisición perfil. </li><li> Después de la etapa 5.2.2, sintonizar la bobina de RF de 300 MHz (7 T) frecuencia de resonancia y que coincida con la impedancia característica de la bobina de 50 Ohm para la recepción óptima de la señal. NOTA: Tener en cuenta el cableado externo y las conexiones que van al sistema de medición a través del adaptador / divisor para cada parte de la bobina transmisora ​​de forma individual (en nuestro caso se trataba de una bobina de cuadratura). </li><li> Después de sintonizar y hacer coincidir las bobinas, conecte las bobinas en el escáner. </li><li> Para la calibración de RF de impulsos (forma y longitud) y el ajuste de frecuencia central realizar tanto la calibración del pulso y el centro de la frecuencia manualmente. Realice los ajustes de calibración pulso de 90º, de engrosamiento grueso (véase más adelante), la frecuencia central y la ganancia del receptor manualmente. </li><li> Realizar posición exacta con un eco de gradiente (FLASH o GRE) exploración del localizador (3 plano de adquisición explorador: axial, coronal y sagital, también llamado TriPilot. </li><li> Realizar el calce imán para optimizar la homogeneidad del campo magnético en el center del imán. Realizar este paso manualmente (ver 5.2.3) usando una secuencia de uno o FID solo pulso y ajustar la primera y segunda órdenes cuñas o cualquier secuencia de calce automático incluidos en el sistema NOTA: Un campo magnético así calzar se reconoce fácilmente y se mide por el T2 * (como más grande mejor) o estrecho FWHM de los espectros. </li></ol></li><li> RM de adquisición de datos de la placa 5 <ol><li> Se inyectan 100 l (1 mg [Fe] ml-1) de las nanopartículas neridronato por vía intravenosa en la vena de la cola y adquirir imágenes después de la inyección de 1 hora. Cargar los parámetros para la adquisición de resonancia magnética de la placa aterosclerótica mirando a la aorta abdominal (bifurcación renal). </li><li> Ponga multicorte, 10 a 20 rebanadas en el modo de entrelazado para minimizar los artefactos. </li><li> Adquirir de alta resolución rápida eco de espín ponderada en T1 MRI en vista coronal o axial con los siguientes parámetros: la FOV 60 x 30 mm (coronal), 30 x 30 mm (axial), rebanada de espesor 0,8 mm (con la bobina de gradiente pequeño configuration esto se puede reducir a 0,6 mm), 400 TR mseg, 8 mseg TE, 256 x 256 de adquisición y de la matriz de reconstrucción de datos, 6 (grande gradiente) a los promedios de señal 8 (pequeño gradiente) para tiempos de adquisición promedio de 5-8 min. NOTA: TE es especialmente crítico y la presencia de la señal de la sangre y el flujo y los artefactos de desplazamiento químico que puede limitar las aplicaciones. En estos casos el flujo insensibles rápido eco de espín T2-IR puede ayudar a reducir los artefactos y la adquisición de datos complementarios en la misma ubicación exacta puede ayudar a caracterizar la placa. Además, un impulso de presaturación se puede utilizar para reducir el tejido graso que rodea la pared arterial para una mejor delimitación de la frontera exterior de la reducción de artefactos de pared y desplazamiento químico. </li><li> Transferir las imágenes utilizando un formato estándar, tales como DICOM y vista en el software correspondiente (por ejemplo, software Osirix Imaging o amida: Medical Imaging Data Examiner) 5. Cuantificar el efecto de contraste que delimita manualmente los vessel área, espesor de pared, área de la luz y de la carga de placas 5. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Sin divulgaciones

Las nanopartículas de óxido de hierro (IONP) son uno de los nanomateriales más importantes y se ha utilizado para diferentes aplicaciones, desde hace mucho tiempo. El uso de estos materiales como agente de contraste para resonancia magnética nuclear (RMN) es un campo bien establecido. Sin embargo, las rutas de síntesis a menudo toman varias veces y el entorno es complicado. Debido a reducir drásticamente los tiempos de reacción y mejora la reproducibilidad el uso de la síntesis impulsada por microondas parece ser una bu...

La aterosclerosis es una enfermedad inflamatoria crónica multifactorial de la pared arterial que resulta de un metabolismo de lípidos desregulados y una respuesta inflamatoria defectuoso. Debido a la prevalencia y los costes económicos y sociales de éste y otros enfermedades cardiovasculares existe un interés cada vez mayor en el tratamiento de la patología con nuevas herramientas, de las que la nanotecnología es uno de los más prometedores. 1-3 Sin embargo, hay muy pocos ejemplos de rápida producción y caracterización de sondas que es básico para la traducción a la clínica 4 en este protocolo se utiliza una síntesis de microondas de nanopartículas de óxido de hierro para funcionalización adicional con un bisfosfonato y la detección in vivo de la aterosclerosis en ApoE en -. / -. ratones en 1 hr 5 nanopartículas de óxido de hierro (IONP) son un nanomaterial muy conocido y su uso como agente de contraste para imagen de resonancia magnética (MRI) se ha establecido para la detección de enfermedad diferentes en los últimos años. 6-8 La síntesis de microondas (MWS), permite la síntesis de nanopartículas en tiempos extremadamente cortos con alta reproducibilidad y rendimientos mejorados. 9,10 En el protocolo, se obtiene con la placa IONP capacidades de orientación en tres pasos. El único final es la unión de un aminobifosfonato, neridronato, que es clave en nuestra estrategia debido a sus propiedades de unión al calcio. Debido a su pirofosfato análogo natural (PPi), neridronato se ha utilizado en el tratamiento de la osteogénesis imperfecta (OI) y la enfermedad de Paget de los huesos (PDB) por su alta afinidad hacia mineral ósea. 11-13 Las tres etapas del protocolo se resumen en el esquema 1. Los pasos uno y dos se llevaron a cabo utilizando la tecnología de microondas. El primer paso proporcionar nanopartículas de óxido de hierro recubiertos con ácido oleico (OA-IONP) por una modificación de los métodos publicados. 14 El protocolo es una adaptación a la síntesis de microondas de la traditsíntesis ional térmica descomposición. 15,16 Una mezcla que contiene Fe (acac) 3, ácido oleico, oleilamina y 1,2-dodecanodiol se disuelve en alcohol bencílico y se sometieron a dos procesos de calentamiento. La purificación se lleva a cabo el lavado con EtOH y la recolección de las partículas con un imán Nd-Fe-B para eliminar el exceso de los tensioactivos en el sobrenadante. Entonces, OA-IONP se estabilizan en CHCl 3. Como era de esperar, debido al calentamiento muy rápido, los resultados previstos mostraron que las nanopartículas sintetizadas por microondas son más pequeñas en términos de núcleo (3,7 ± 0,8 nm) y el tamaño hidrodinámico (7,5 nm) en comparación con la descomposición térmica tradicional; Sin embargo, las nanopartículas aún presentan una excelente cristalinidad. La segunda etapa consiste en una modificación química directa del doble enlace, presente en el ácido oleico, el uso de un oxidante fuerte como KMnO 4, la metodología original desarrollado en nuestro grupo se modificó para condiciones MW.17 Una primera etapa forma los complejos entre MnO 4 - y el doble enlace. Entonces, una segunda etapa en condiciones ácidas, producen la escisión de la molécula de ácido oleico dando azelaico ácido-IONP. Después de estas dos etapas de 9 min cada uno, la muestra se purifica, primero lavado con NaHSO 3 1% para reducir el exceso de MnO 4 - a MnO 2 y luego con NaOH 1% para neutralizar el ácido. Después de la etapa de purificación, azelaico-IONP se estabilizan en 10 mM de tampón de fosfato de pH = 7,2. Este tampón es el mejor ambiente para la estabilidad coloidal de las partículas de manera similar a lo que ocurrió en la reacción original, térmica. 18 El uso de microondas para la oxidación directa del doble enlace que figura en la OA-IONP es un muy buen ejemplo de las ventajas de la utilización de esta tecnología en la síntesis de nanopartículas. Con el método clásico de la reacción tiene 24 hr, la utilización de microondas disminuir el Reactia tiempo a 18 min. Por otra parte, el protocolo impulsado microondas-muestra una excelente reproducibilidad dando nanopartículas con 30 ± 5 nm de tamaño hidrodinámico después de 4 repeticiones. Aparte del cambio en el tamaño hidrodinámico, el potencial zeta es un buen parámetro para comprobar rápidamente el éxito de la reacción. Debido a la presencia de los nuevos grupos carboxílicos en azelaico-IONP, el valor para el potencial zeta es de alrededor de -44 mV, muy similar al valor obtenido por el método térmico. Para la fijación de neridronato a azelaico-IONP, se utiliza tradicional conjugación EDC / sulfo-NHS. 19 está bien establecido Este enfoque sintético ya que el empleo de un carboxilato activado con el sulfo-NHS asegura la estabilidad coloidal durante la reacción. Después de la eliminación de tampón de fosfato de la reacción con neridronato se lleva a cabo en tampón de HEPES 1 mM (pH ~ 7). La reacción hace que neridronato-IONP con un tamaño hidrodinámico de 40 ± 4 nm en un distr estrecha de tamañosibution y -24,1 mV del potencial zeta. El procedimiento se describe para la síntesis rápida de IONP para la visualización in vivo de la placa aterosclerótica aunque la viabilidad del método permite la fijación de cualquier péptido / anticuerpo con aminas libres, utilizando las mismas condiciones, para diferentes propósitos dentro de T 2-ponderada agente de contraste MRI campo.

<table><tbody><tr><td>Microwave Explorer/Discover Hybrid-12</td><td>CEM Corporation, EE. UU.</td><td></td><td>Se puede utilizar cualquier microondas para síntesis química</td></tr><tr><td>Columnas de desalinización desechables PD-10&nbsp;</td><td>GE Healthcare ciencias de la vida</td><td>17-0851-01</td><td>Cualquier columna de exclusión de tamaño funcionará</td></tr><tr><td>Amicon&reg; Ultra-0,5 ml&nbsp;</td><td>Merck Millipore Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Medidor de pH calibrado&nbsp;</td><td>Análisis SI</td><td>285105127</td><td></td></tr><tr><td>Imán de neodimio&nbsp;</td><td>Aiman Gz</td><td>ND010B</td><td></td></tr><tr><td>Vortex Genius 3&nbsp;</td><td>IKA</td><td>3340000</td><td></td></tr><tr><td>ZetaSizer Nano ZS&nbsp;</td>Vidrio óptico de celda estándar (macro) de <td>Malvern Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Labbox</td><td>11718</td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer nanoseries células capilares plegadas desechables DTS1070</td><td>Malvern</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bruker Minispec mq60</td><td>Bruker</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

síntesis microondas impulsada de nanopartículas de óxido de hierro para la detección rápida de la aterosclerosis

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

Un protocolo rápido y reproducible impulsado por microondas ha sido desarrollado para la síntesis de nanopartículas neridronato-funcionalizado. A partir de la síntesis de nanopartículas hidrófobas, nuestro método se basa en una adaptación del método de descomposición térmica a la síntesis impulsada por microondas. La nueva metodología produce una disminución en los tiempos de reacción en comparación con los procedimientos tradicionales. Además, el uso de la tecnología de microondas aumenta la reproducibilidad de las reacciones, algo importante desde el punto de vista de las aplicaciones clínicas. La novedad de esta nanopartícula de óxido de hierro es la unión de neridronato. El uso de esta molécula conduce un resto bisfosfonato hacia el exterior de la nanopartícula que proporciona Ca 2+ propiedades in vitro y la acumulación selectiva de unión in vivo en la placa de ateroma. El protocolo permite la síntesis y detección de la placa en aproximadamente 3 horas ya que la síntesis inicial de organiprecursores c. Su acumulación en la zona aterosclerótica en menos de 1 hr proporciona un agente de contraste especialmente adecuado para aplicaciones clínicas.

En este protocolo, se describe la síntesis de tres IONP diferente. A partir de hidrófobo OA-IONP, nanopartículas estables acuosas se obtienen con la ayuda de la síntesis impulsada por microondas. Todas las nanopartículas presentado ultra-pequeño tamaño hidrodinámico (Dh &lt;50 nm) en una distribución de tamaño muy estrecha (Figura 1c). El uso de la tecnología de microondas hace que las nanopartículas ultra pequeños en términos de tamaños de núcleo. Desde microondas produ...

La tecnología de microondas permite la síntesis extremadamente rápido de las nanopartículas de óxido de hierro para la caracterización de placas de aterosclerosis. El uso de un aminobisfosfonato en el lado externo de la nanopartícula proporciona una acumulación rápida en el área aterosclerótica.

Síntesis microondas impulsada de nanopartículas de óxido de hierro para la detección rápida de la aterosclerosis

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

El objetivo general de este protocolo es utilizar la tecnología de microondas para la síntesis y funcionalización rápidas de nanopartículas de óxido de hierro con un resto bifosfonato, con el fin de lograr una detección rápida mediante resonancia magnética de la aterosclerosis en modelos murinos. El uso de la tecnología de microondas en la síntesis y funcionalización de nanopartículas de óxido de hierro aún es limitado. Sin embargo, demostramos cómo se pueden desarrollar nanopartículas de alta calidad y protocolos extremadamente rápidos.La principal ventaja de esta técnica es que en tiempos extremadamente cortos se pueden producir nanopartículas funcionalizadas de alta calidad y utilizarlas para la cateterización dirigida a microcalcificaciones en placas de aterosclerosis. Para comenzar este procedimiento, agregue 0,5 gramos de acetilacetonato de hierro (III), 1,4 mililitros de ácido oleico, 0,6 mililitros de oleilamina y 1,19 gramos de 1,2-hexadodecanodiol a un matraz adaptado para microondas. Añada cuidadosamente 10 mililitros de éter fenílico por la pared del matraz utilizando una pipeta graduada.A continuación, coloque el matraz en un reactor de microondas e inicie el protocolo de microondas cargando un estudio dinámico en el microondas. Una vez finalizada la reacción y después de que el matraz se haya enfriado a temperatura ambiente, transfiera la mezcla de reacción a un matraz Erlenmeyer utilizando una pipeta de vidrio y agregue 10 mililitros de etanol al 98 por ciento. Coloque el matraz sobre un imán de neodimio niobio boro y retire el sobrenadante con una pipeta de vidrio después de 5 minutos.A continuación, agregue 10 mililitros de etanol al matraz. Sone la muestra a 40 kilohercios durante dos minutos a temperatura ambiente. Una vez finalizado, coloque la muestra sobre el imán y retire el sobrenadante.Dispersar las nanopartículas recubiertas con ácido oleico en 30 mililitros de cloroformo y sonicar a 40 kilohercios durante cinco minutos a temperatura ambiente. Tras la sonicación, transferir 0,5 mililitros de las nanopartículas a una cubeta de vidrio y añadir 0,5 mililitros de cloroformo. Verificar el tamaño hidrodinámico en un zetasizer según las instrucciones del fabricante.En este momento, disuelva 44,3 miligramos de permanganato de potasio y 150,4 miligramos de cloruro de bencoil trimetil amonio en una mezcla de agua y cloroformo en proporción tres a dos. Añada la solución resultante a 5 mililitros de Aliquat de nanopartículas recubiertas con ácido oleico en un matraz adaptado para microondas. Inicie el protocolo de microondas para nanopartículas de ácido azelaico ajustando la temperatura a 105 grados Celsius, el tiempo a nueve minutos, la presión a 250 psi y la potencia a 300 vatios.A continuación, agregue 10 mililitros de tampón fosfato pH 2,9 al matraz. Después de repetir el protocolo de microondas y eliminar el sobrenadante, agregue 10 mililitros de agua al matraz y transfiera la mezcla a un matraz Erlenmeyer. El paso más crítico es la purificación de nanopartículas de ácido azelaico.A continuación, agregue 5 mililitros de bisulfato de sodio al 10 por ciento al matraz Erlenmeyer y someta a sonicación a 40 kilohercios durante dos minutos a 25 grados Celsius. Después de recolectar las partículas y eliminar el sobrenadante, lave las nanopartículas otras tres veces con hidróxido de sodio al 1 por ciento. Redispersar las partículas en 5 mililitros de tampón fosfato con pH 7,2.Para verificar el tamaño hidrodinámico y el potencial zeta, transfiera 0.7 mililitros de las nanopartículas de ácido azelaico a una celda capilar desechable con tapa plegable y colóquela en el zetasizer para su análisis. Añada 12 miligramos de EDC y 15 miligramos de sulfo-NHS en un tubo de centrífuga con 2 mililitros de Aliquat de las nanopartículas de ácido azelaico. Vortexee la mezcla a temperatura ambiente durante 35 minutos.Después de colocar un imán debajo del tubo de centrífuga para desestabilizar las nanopartículas, aspire el sobrenadante y lave las partículas con 1,5 mililitros de tampón hepes 1 milimolar. Luego, agregue 5 miligramos de neridronato y vortexee la mezcla durante dos horas. Separe las nanopartículas con un imán y lávese con tampón hepes 1 milimolar.Finalmente, dispersar las nanopartículas de neridronato en 2 mililitros de tampón hepes 1 milimolar. Para verificar el tamaño hidrodinámico y el potencial zeta, añadir 0,7 mililitros de las nanopartículas de neridronato a una celda capilar desechable plegada y colocarla en el zetsizer para su análisis. Todas las nanopartículas presentaron un tamaño hidrodinámico pequeño con una distribución de tamaños muy estrecha.Las partículas presentan una excelente cristalinidad, como se observa en las imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM). Además, se obtuvieron los mismos resultados para el tamaño hidrodinámico y la distribución tras cuatro repeticiones de la síntesis, lo que demuestra uno de los aspectos más importantes del método por microondas: su reproducibilidad. Las propiedades de unión de iones calcio debidas a los bisfosfonatos presentes en las nanopartículas de neridronato se comprobaron mediante relaxometría, y se demostró que el tiempo de relajación T2 aumenta linealmente con la cantidad de iones calcio y el tiempo de incubación debido a la formación de agregados de nanopartículas, mientras que las nanopartículas sin iones calcio permanecieron estables.Los experimentos de MRI in vivo se realizaron en ratones knock-out de apoe de 48 semanas de edad y, una hora después de la inyección, la señal procedente de la placa fue hipointensa en comparación con las imágenes basales. Además, la relación placa:músculo fue significativamente diferente entre las imágenes basales y las obtenidas una hora después de la inyección. La señal en el hígado también se monitoreó tras la inyección de las nanopartículas de neridronato, las cuales fueron completamente eliminadas de la circulación tras 20 minutos, lo que confirma la acumulación selectiva de estas nanopartículas hacia la placa aterosclerótica.Se realizaron imágenes ex vivo e histología, y la obtención de imágenes de aortas, con y sin nanopartículas, mostró diferencias en la intensidad de señal, en concordancia con los experimentos in vivo. Una vez dominada, la tecnología de microondas permite la síntesis, caracterización y detección de placas en un tiempo total de 3 horas si se realiza adecuadamente. Otra ventaja de este método es que, con una pequeña modificación, se pueden realizar otras técnicas de imagen, como la termografía, con el fin de responder preguntas adicionales, como la cuantificación de la aterosclerosis.Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la imagen cardiovascular exploraran el diagnóstico temprano de la aterosclerosis mediante un montaje experimental que puede adaptarse fácilmente a las necesidades clínicas. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo producir nanopartículas de óxido de hierro hidrofílicas con microondas y su aplicación en la imagen cardiovascular. No olvide que trabajar con hornos de microondas puede ser peligroso dependiendo del horno utilizado, y que siempre se deben tomar precauciones, como el control de presión del depósito, durante la realización de este procedimiento.

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Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

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Aquí se describe un protocolo para la síntesis de nanopartículas magneto-plasmónica con un fuerte momento magnético y un fuerte en el infrarrojo cercano (NIR) absorbancia. El protocolo también incluye conjugación de anticuerpos a las nanopartículas a través de la fracción Fc para diversas aplicaciones biomédicas que requieren orientación específica molecular.

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Multifuncional híbrido Fe<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 3</sub&gt; -Au Nanopartículas para la calefacción eficiente plasmónicas

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Las proteasas son fuertemente reguladas las enzimas implicadas en procesos biológicos fundamentales y desajuste proteasa actividad unidades progresión de enfermedades complejas como el cáncer. Este método pretende crear nanosensores que miden actividad proteasa en vivo produciendo una señal de escote que es detectable de la orina de host y discrimina la enfermedad.

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Aquí, presentamos un protocolo para obtener68Ga dopado a base de óxido de hierro nanopartículas vía rápida basada en microondas síntesis de. La metodología hace PET/MRI (T1) las nanopartículas con radiolabeling eficiencias superiores al 90% y la pureza radioquímica del 99% en una síntesis de 20 minutos.

Síntesis de 68Ga dopado a base de óxido de hierro nanopartículas de doble emisión de positrones/proyección de imagen de resonancia magnética (T1)

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Este protocolo detalla una síntesis fácil de un solo papel de nanopartículas de óxido de manganeso (MnO) por descomposición térmica de acetilacetona de manganeso(II) en presencia de oleilamina y éter de dibenzilo. Las nanopartículas MnO se han utilizado en diversas aplicaciones, incluyendo imágenes por resonancia magnética, biodesefacción, catálisis, baterías y tratamiento de aguas residuales.

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Método fluorescente sin células, cuantificable y económico, para confirmar la capacidad de nuevos compuestos para quelar el hierro 

Aprende a sintetizar nanopartículas de óxido de hierro mediante microondas para la detección rápida de aterosclerosis por resonancia magnética en modelos murinos. Este método acelera la producción de nanopartículas funcionales de alta calidad.

Síntesis microondas impulsada de nanopartículas de óxido de hierro para la detección rápida de la aterosclerosis

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