Entrega in vitro e in vivo de hipertermia de nanopartículas magnéticas utilizando un sistema de administración personalizado

Este método es importante porque proporciona la forma más robusta y reproducible de administrar el tratamiento de hipertermia con nanopartículas magnéticas en modelos preclínicos. Esta técnica permite la administración precisa y consistente de hipertermia de nanopartículas mediante el monitoreo y control precisos del entorno local, la fisiología animal y la dosis térmica. Al intentar este protocolo, tenga en cuenta que el calentamiento de nanopartículas debe permanecer confinado al tejido objetivo.

Es fundamental utilizar una termometría abundante y adecuada para garantizar la reproducibilidad y la seguridad. 24 horas después de la colocación de la placa, las células de melanoma murino B16 F10 añaden nanopartículas magnéticas hasta una concentración final de tres miligramos de iones por mililitro. Asegúrese de que las nanopartículas se distribuyan uniformemente por todo el pocillo mediante la creación de una solución madre de medios y nanopartículas magnéticas por adelantado.

48 horas después de agregar las nanopartículas, agregue 0,5 mililitros de tripsina a cada pocillo tratado y agite suavemente la placa. Use un microscopio para verificar que las células estén desprendidas. Luego, agregue un mililitro de medio a cada pocillo y recoja todas las celdas en tubos de 1.5 mililitros usando un tubo separado claramente etiquetado para cada pocillo.

Gire los tubos a 60 g durante dos o tres minutos para pellet las células. Luego coloque los tubos en el espaciador llenos de agua dentro de la bobina. Ajuste la temperatura del baño de agua para mantener el medio y la paleta de celdas a 37 grados centígrados.

Configure sondas de temperatura de fibra óptica separadas para monitorear la temperatura dentro del tubo y el baño de agua. Encienda el enfriador y verifique que el refrigerante fluya a través de la bobina. A continuación, encienda la fuente de alimentación y ajuste el porcentaje de máximo al campo deseado.

Opere la bobina de solenoide de 14 vueltas alimentada por un generador de 10 kilovatios a 165 kilohercios y 23,87 kiloamperios por metro. Tratar las células hasta alcanzar una dosis térmica previamente determinada por el protocolo. Después del tratamiento, vuelva a suspender las células peletizadas en el medio dentro de los tubos y vuelva a colocarlas en nuevas placas de seis pocillos claramente etiquetadas.

Después de anestesiar al ratón, limpie el tumor con una toallita con alcohol. Inyecte las nanopartículas magnéticas en el tumor tres horas antes del tratamiento con HMA. Después de tres horas, anestesiar el ratón de nuevo y comprobar la falta de respuesta a los reflejos de enderezamiento.

Retire la marca auricular o cualquier otro objeto metálico del mouse y coloque suavemente una sonda de temperatura de fibra óptica lubricada en su recto. Coloque el catéter en el tumor. Retire la aguja.

A continuación, corte el catéter para que no sobresalga demasiado del tumor. Inserte una sonda de temperatura de fibra óptica de tres sensores en el catéter, que protegerá los sensores. Pegar la sonda rectal e intratumoral a la cola del animal.

Coloque el ratón en un tubo de 50 mililitros que debe tener un orificio cerca de la cabeza donde se pueda conectar y administrar la anestesia. Coloque el tubo dentro de la configuración de la bobina y vuelva a conectar la anestesia. Coloque una sonda de temperatura de fibra óptica sin apretar en el tubo para medir la temperatura del ambiente.

A continuación, encienda el enfriador y asegúrese de que el refrigerante esté circulando. Verifique que el software de la computadora esté mostrando las diversas temperaturas y comience a registrar para permitir que se muestre un cálculo de CEM43 en tiempo real donde se debería haber determinado previamente la dosis requerida de CEM43. Encienda el imán a un porcentaje de potencia bajo y asegúrese de que las sondas de temperatura de fibra óptica estén registrando los cambios de temperatura.

En definitiva, que la temperatura central del animal se mantenga en 38 grados centígrados, regulándola con la camisa de aire acondicionado. Ajustar la fuerza del campo magnético cambiando la potencia que controla el nivel de temperatura en el tumor. Apague el HMA una vez que se haya alcanzado la dosis deseada.

Retire el tubo de la bobina y retire el mouse del tubo. Luego, apague el enfriador. Extraiga las sondas y los catéteres y, si es necesario, marque al animal con una nueva marca metálica para la oreja.

Monitoree al ratón durante la recuperación de la anestesia, asegurándose de que reanude su comportamiento normal y que no haya complicaciones. Para la hipotermia in vivo, es esencial colocar tantas sondas de temperatura de fibra óptica como sea posible en sitios estratégicos para la evaluación de la eficacia y la seguridad en tiempo real. Estas sondas permiten registrar la temperatura durante todo el experimento, lo que permite una dosimetría precisa y un historial térmico.

Aquí se muestran las curvas generadas durante un experimento in vivo, lo que destaca la capacidad de monitorear de cerca la temperatura y ajustar el sistema para mantener las temperaturas tumorales dentro del rango deseado. Los gráficos volcánicos muestran genes expresados diferenciales después de un tratamiento de hipertermia con nanopartículas magnéticas in vitro e in vivo, lo que demuestra cómo se pueden utilizar técnicas moleculares para monitorear los efectos de la hipertermia. El monitoreo preciso de las temperaturas tumorales, la temperatura central de los animales y la dosis térmica son necesarios para la administración constante del tratamiento.

Después de la hipertermia, se pueden realizar diferentes análisis para comprender el efecto y el mecanismo del tratamiento. Y se pueden implementar otras terapias para un mayor efecto terapéutico.