Name: Terapia fototérmica plasmónica contra el cáncer: fantasmas que imitan el tejido tumoral incrustados en nanopartículas para visualizar la distribución de la temperatura fototérmica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-09T13:50:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: Aprende a preparar fantomas de tejido tumoral con agarosa para validar simulaciones numéricas en terapia fototérmica plasmónica. Este protocolo reduce las pruebas en animales y mejora la precisión del tratamiento.

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NOTA: Los maniquíes se prepararon utilizando agarosa e intralípidos sobre la base de composiciones reportadas en la literatura para lograr las propiedades ópticas deseadas. No se utilizó tejido biológico real de pacientes o cadáveres. Por lo tanto, la preparación de estos maniquíes está libre de restricciones éticas y no requiere consentimiento informado.
1. Selección o fabricación de un molde adecuado
<ol><li>. Selección de un molde adecuado<ol><li>Elija un molde que coincida con la forma y las dimensiones deseadas para los maniquíes. En el caso de los maniquíes cilíndricos con una región tumoral distribuida uniformemente con NP y rodeada de tejido normal, utilice una placa de Petri de vidrio y un vaso de precipitados pequeño como molde8 (Figura 1A). NOTA: Estos pasos son para preparar maniquíes que imitan el tejido tumoral en geometría cilíndrica. Para otras formas o tamaños, seleccione un molde apropiado. Si no se dispone de un molde adecuado, fabrique uno mediante impresión tridimensional (3D), como se detalla en el paso 1.2.</li>
	</ol></li>
	<li>Fabricación de molde por impresión 3D<ol><li>Diseñe un modelo 3D utilizando software de diseño asistido por computadora (CAD) (por ejemplo, SolidWorks, Autodesk Inventor o CATIA) de acuerdo con la forma y el tamaño deseados. Para seguir este protocolo, diseñe un cilindro hueco (diámetro interior de 40 mm, grosor de 2 mm y altura de 12 mm; consulte el Archivo complementario 1) y dos moldes de enmascaramiento cilíndricos sólidos (dimensiones φ20 x 6 mm y φ14 x 3 mm), como se muestra en la Figura 1B.<ol><li>Para el diseño/dibujo de cilindros huecos, en el software CAD, cree dos círculos con diámetros de 40 mm y 44 mm. A continuación, extruya la geometría 12 mm.</li>
			<li>Para moldes de enmascaramiento cilíndricos sólidos, cree círculos con diámetros de 20 mm y 14 mm, luego extruya 6 mm y 3 mm, respectivamente (consulte el Archivo Suplementario 2 y el Archivo Suplementario 3). Dibuje un rectángulo (lados de 44 mm y 5 mm) en un lado del cilindro y extrúyalo 2 mm.</li>
		</ol></li>
		<li>Convierta los modelos 3D a formato Gcode utilizando un software compatible con la impresora 3D (por ejemplo, Cura) para imprimir.</li>
		<li>Utilice este Gcode para imprimir los moldes (por ejemplo, aquí, utilizando ácido poliláctico [PLA] φ1,75 mm, 1 kg de eSun) utilizando una impresora 3D. NOTA: El rectángulo se dibuja para suspender los moldes de enmascaramiento. Se pueden diseñar y fabricar diferentes moldes para preparar maniquíes con otras formas deseadas.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Preparación de soluciones fantasma que imitan el tejido tumoral25
NOTA: En este estudio, los maniquíes ópticos basados en agarosa de geometría cilíndrica que imitan el tejido tumoral se preparan para parecerse a un tumor de mama subsuperficial inyectado con AuNR, mediante inyección IT o IV, como se muestra en la Figura 2. El maniquí IT tiene dos regiones: una región tumoral central con AuNRs y una región de tejido normal circundante. El maniquí IV tiene tres regiones: una región tumoral con AuNR en la periferia del tumor, una región tumoral central desnuda sin AuNR y una región de tejido normal circundante. Dado que las propiedades ópticas (μa y μs') difieren para el tumor y el tejido normal, se preparan soluciones fantasma separadas para cada región que tiene diferentes composiciones y se discutirán por separado.
<ol><li>Preparación de una solución fantasma que imita el tejido mamario normal (Solución 1) NOTA: Esta solución se utilizará tanto para maniquíes IT como para maniquíes IV. Los pasos de preparación de la Solución 1 se muestran en la Figura 3A.<ol><li>Calcule el volumen teórico de la solución en función de las dimensiones del molde. NOTA: Aquí, para el molde cilíndrico de φ40 x 12 mm, el volumen calculado es de 15 cm3 o 15 mL por maniquí. Como es necesario preparar dos maniquíes de este tipo, el volumen total es de 15 mL x 2, que es de 30 mL. Por lo tanto, prepare 35 ml de la solución para tener en cuenta la evaporación o el derrame durante el paso de preparación del maniquí.</li>
		<li>Calcule la cantidad (peso/concentración/volumen) de todos los constituyentes fantasma -agarosa (como material base) e IL (como constituyente de dispersión)- que se añadirán a la solución de 35 mL.<ol><li>Añadir 0,35 g de agarosa para preparar 35 mL de solución correspondiente a una concentración de 1% p/v.</li>
			<li>Estimación de la concentración de IL correspondiente a los μ deseados de tejido mamario normal (es decir, 10,1 cm-1 33) con base en los datos de concentración de IL frente a μ s disponibles en la literatura. A continuación, calcule el volumen de IL (20% de stock de emulsión) que se añadirá a la solución fantasma utilizando la ecuación (1): <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67842/67842eq1.jpg">(1) Donde C1 y V1 son la concentración del stock de reactivo (en este caso, un 20% de stock de IL) y el volumen de la solución de stock de reactivo que debe añadirse (en este caso se calculará), respectivamente. C2 es la concentración requerida del reactivo (que se obtendrá de la literatura) en la solución de trabajo final, y V2 es el volumen total de la solución de trabajo final (en este caso, 35 mL). NOTA: Aquí, para μs' de 10,1 cm-1, la concentración de IL estimada a partir de la literatura reportada es de 1,04%34,35. Siguiendo los pasos anteriores, el volumen de IL (20% de stock de IL) que se debe añadir es de 1,82 mL.</li>
		</ol></li>
		<li>Pesar 0,35 g de agarosa y añadirla a 33,18 ml de agua desionizada (DI) en un vaso de precipitados. Cubra el vaso de precipitados con papel de aluminio para evitar la pérdida de agua.</li>
		<li>Calentar el vaso de precipitados que contiene la solución en una placa calefactora a 120 °C agitando hasta que la solución se vuelva transparente.</li>
		<li>Bajar la temperatura de la placa calefactora a 60 ºC. Después de 15 minutos, agregue 1,82 mL de IL mientras revuelve. Mantener la solución resultante, Solución 1, agitando a 60 ºC hasta su uso (lista para verter). NOTA: La solución fantasma a 60 ºC debe mantenerse en condiciones de agitación. De lo contrario, conduce a la solidificación de la solución.</li>
	</ol></li>
	<li>Preparación de una solución tumoral fantasma incluida en AuNR (Solución 2) NOTA: Esta solución se utilizará tanto para maniquíes IT como para maniquíes IV. Los pasos de preparación de la Solución 2 se muestran en la Figura 3B.<ol><li>Calcular el volumen de la región tumoral a rellenar (φ20 x 6 mm). NOTA: El volumen aproximado para dos maniquíes tumorales de este tipo es de 3,8 mL. Por lo tanto, el volumen de la solución a preparar sería de 4,5 mL.</li>
		<li>Calcule la cantidad de constituyentes fantasma tumorales que se van a añadir (agarosa, IL y AuNRs) siguiendo pasos similares a los mencionados en la sección 2.1.<ol><li>Añadir 45 mg para preparar 4,5 mL de solución correspondiente a una concentración de 1% p/v.</li>
			<li>La IL:μs' del tumor de mama es de 4,6 cm-1 33 y para imitarla, la concentración de IL correspondiente requerida es del 0,472%34,35. Por lo tanto, agregue 106,2 μL de IL de un 20% de caldo de IL a 4,5 mL de solución tumoral fantasma.</li>
			<li>La concentración deseada de AuNRs en el maniquí es de 25 μg/mL. Para lograr lo mismo, agregue 3,21 mL de solución de AuNRs (concentración de stock: 35 μg/mL) a la solución tumoral fantasma.</li>
		</ol></li>
		<li>Agregue 45 mg de agarosa a 1,18 ml de agua desionizada en un vaso de precipitados y cúbralo con papel de aluminio.</li>
		<li>Coloque el vaso de precipitados en una placa calefactora y remueva a 120 ºC hasta que la solución se vuelva transparente.</li>
		<li>Reducir la temperatura de la placa calefactora a 60 ºC y dejar actuar la solución durante 15 min.</li>
		<li>Añadir 106,2 μL de IL y 3,21 mL de suspensión de AuNR (35 μg/mL) en condiciones de agitación. Mantener la solución resultante, Solución 2, agitando a 60 ºC hasta el vertido.</li>
	</ol></li>
	<li>Preparación de una solución fantasma para el tumor desnudo (sin AuNRs) (Solución 3) NOTA: Esta solución se utilizará solo para maniquí IV. Los pasos de preparación de la Solución 2 se muestran en la Figura 3C.<ol><li>Calcular el volumen teórico de la suspensión a añadir para crear una región tumoral desnuda (~ φ20 x 6 mm). NOTA: El volumen aproximado de los maniquíes tumorales es de 1,9 mL. Por lo tanto, el volumen de la solución a preparar sería de 2,5 mL.</li>
		<li>Calcule la cantidad de constituyentes tumorales fantasma que se van a añadir, agarosa e IL, siguiendo pasos similares a los mencionados en la sección 2.1.<ol><li>Añadir 25 mg de agarosa para preparar 2,5 mL de solución con el fin de alcanzar una concentración del 1% p/v.</li>
			<li>La IL:μs' del tumor de mama es de 4,6 cm-1 33 y para imitarla, la concentración de IL correspondiente requerida es del 0,472%34,35. Añadir 59 μL de caldo IL al 20%.</li>
		</ol></li>
		<li>Agregue 25 mg de agarosa a 2,44 ml de agua desionizada en un vaso de precipitados y cúbralo con papel de aluminio.</li>
		<li>Coloque el vaso de precipitados en una placa calefactora y remueva a 120 ºC hasta que la solución se vuelva transparente.</li>
		<li>Reducir la temperatura de la placa calefactora a 60 ºC y dejar actuar la solución durante 15 min.</li>
		<li>Añadir 59 μL de IL a la solución en condiciones de agitación. Mantener la solución resultante, Solución 3, en condiciones de agitación a 60 ºC hasta el vertido.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Preparación de un maniquí que imita el tejido tumoral 24,25,36 
<ol><li>Prepare los moldes para el paso de vertido. Para ello, selle la parte inferior de los moldes cilíndricos con parafilm y coloque el molde de enmascaramiento (φ20 x 6 mm) en el centro.</li>
	<li>Vierta la solución 1 en los moldes cilíndricos hasta la marca superior del molde de enmascaramiento y deje que se solidifique (Figura 4A).</li>
	<li>Después de la solidificación, retire el molde de enmascaramiento para crear una cavidad para la región tumoral (Figura 4B). NOTA: El protocolo será el mismo para los maniquíes IT e IV hasta el paso 3.3. El proceso se discutirá por separado para los maniquíes IT e IV después del paso 3.3.</li>
	<li>Fantasma informático 24,25,36<ol><li>Llene la cavidad con la Solución 2 y deje que se solidifique (Figura 4C).</li>
		<li>Agregue la Solución 1 a la parte superior del maniquí y deje que se solidifique completamente (Figura 4D).</li>
	</ol></li>
	<li>Fantasma IV24,25<ol><li>Inserte un molde de enmascarar más pequeño (φ14 x 3 mm) y llene la cavidad a su alrededor con la Solución 2 (Figura 4E).</li>
		<li>Después de solidificar, retire el molde más pequeño y llene la cavidad restante con la Solución 3 (Figura 4F).</li>
		<li>Agregue la Solución 1 a la parte superior y permita una solidificación completa (Figura 4G).</li>
	</ol></li>
</ol>4. Inserción de los termopares dentro del fantoma 24,25,36 
NOTA: Para monitorear la distribución espacial de la temperatura, los termopares de tipo K se insertan dentro del maniquí en varias ubicaciones radiales (r) y axiales (z), como se ilustra en la Figura 2. Para la inserción de termopares en ubicaciones precisas, se utilizan capilares de vidrio como guías para garantizar la precisión. Las ubicaciones de los termopares se denotan como (r, z), donde el punto medio en la superficie superior del tumor a una profundidad z = 3 mm sirve como punto de referencia para los manitomas IT e IV y se designa como (0, 3), como se muestra en la Figura 2A, B. Al seleccionar ubicaciones radiales y axiales para cuantificar el daño térmico en la región tumoral, las ubicaciones en la periferia del tumor (tanto radiales como axiales) son críticas. Alcanzar las temperaturas requeridas en estos puntos periféricos durante la irradiación NIR garantiza la ablación completa del tumor. Por lo tanto, los termopares se colocan en los puntos extremos radiales (del tumor) a z = 3 y 9 mm, es decir, (10, 3) y (10, 9), y un termopar se coloca en la interfaz tumor-tejido a z = 9 mm (ubicación axial periférica), es decir, (0, 9) como se muestra en la Figura 2A, B. Además, para evaluar la distribución de la temperatura axial, se inserta un termopar entre las ubicaciones (0, 3) y (0, 9), designado como (0, 6). Por último, para evaluar el aumento de temperatura en la región circundante del tejido sano, se inserta un termopar en (15, 3).
<ol><li>Corte los capilares de vidrio a longitudes adecuadas para que alcancen las ubicaciones radiales y axiales deseadas dentro del maniquí.</li>
	<li>Inserte termopares dentro de estos capilares de vidrio y perfore en las ubicaciones radiales y axiales especificadas del maniquí uno por uno.</li>
	<li>Una vez que todos los termopares estén en su lugar, coloque cuidadosamente el maniquí en una placa de Petri de vidrio para la posterior irradiación NIR, como se muestra en la Figura 5A.</li>
</ol>5. Exposición a la irradiación NIR y medición de las temperaturas fototérmicas resultantes36
<ol><li>Coloque la placa de Petri de vidrio que contiene el maniquí (insertada con termopares) de modo que la región central de la superficie superior del maniquí sea perpendicular a la punta de la fibra óptica de la fuente de luz NIR, como se muestra en la Figura 5A. NOTA: El diámetro del haz en la superficie fantasma se puede ajustar cambiando la distancia entre la superficie y la punta de fibra óptica. Aquí, se mantiene una distancia de 9 mm para lograr un diámetro de haz de 20 mm, cubriendo la región central del tumor.</li>
	<li>Conecte el sistema de Adquisición de Datos (DAQ) a la computadora y abra el software LabVIEW.</li>
	<li>Encienda la fuente de luz NIR (Figura 5B) y el botón de reproducción en el software simultáneamente para registrar los datos de temperatura al comienzo de la irradiación.</li>
	<li>Irradie el maniquí durante 20 minutos, luego apague la fuente de luz NIR y detenga la grabación.</li>
	<li>Trace los datos de temperatura registrados en función del tiempo.</li>
</ol>6. Comparación de temperatura con los resultados de la simulación 24,25
NOTA: Los experimentos generalmente se repiten y las temperaturas se registran a intervalos de tiempo establecidos en todas las ubicaciones de termopares. Para la validación, se realizan los siguientes pasos:
<ol><li>Calcule la media y la desviación estándar de las temperaturas experimentales en todas las ubicaciones de termopares (r, z).</li>
	<li>Calcule numéricamente las temperaturas en las ubicaciones de termopar consideradas.</li>
	<li>Grafique la temperatura media obtenida de los experimentos y la temperatura obtenida por simulación en todas las ubicaciones de termopares con respecto al tiempo, como se muestra en la Figura 6.</li>
	<li>Calcule el error cuadrático medio (RMSE) y el error absoluto medio (MAE) para todas las ubicaciones de termopares para cuantificar la diferencia de temperatura y evaluar la validación, como se muestra en la Tabla 1. NOTA: MAE y RMSE se calculan utilizando las ecuaciones 2 y 3, respectivamente. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/67842/67842eq2.jpg">(2) <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/67842/67842eq3.jpg">(3) Donde TE, TS y N son la temperatura obtenida experimentalmente, la temperatura calculada numéricamente y el número de puntos de datos (aquí, las temperaturas se registran cada segundo durante 20 min; por lo tanto, = 1.200), respectivamente. i representa instantes de tiempo.</li>
</ol>

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<li>Shaw, A. K., Khurana, D., Soni, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+damage+analysis+of+sub-surface+soft+tissue+sarcoma+for+Indocyanine+Green+mediated+photothermal+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Therm+Sci+Eng+Prog%22%5BJournal%5D)">Thermal damage analysis of sub-surface soft tissue sarcoma for Indocyanine Green mediated photothermal cancer therapy.</a> Therm Sci Eng Prog. 46, 102168(2023).</li>
<li>Shaw, A. K., Khurana, D., Soni, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+thermal+damage+for+plasmonic+photothermal+therapy+of+subsurface+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Eng+Sci+Med%22%5BJournal%5D)">Assessment of thermal damage for plasmonic photothermal therapy of subsurface tumors.</a> Phys Eng Sci Med. 47 (3), 1107-1121 (2024).</li>
<li>Khurana, D., Soni, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-mimicking+phantoms+for+photothermal+performance+evaluations%5BTitle%5D)+AND+%22Recent+Trends+in+Cancer+Therapeutics%3A+Plasmonic+Photothermal-Based+Multimodal+Cancer+Therapy%22%5BJournal%5D)">Tissue-mimicking phantoms for photothermal performance evaluations.</a> Recent Trends in Cancer Therapeutics: Plasmonic Photothermal-Based Multimodal Cancer Therapy. , 109-136 (2024).</li>
<li>Eranki, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-mimicking+thermochromic+phantom+for+characterization+of+HIFU+devices+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Hyperth%22%5BJournal%5D)">Tissue-mimicking thermochromic phantom for characterization of HIFU devices and applications.</a> Int J Hyperth. 36 (1), 517-528 (2019).</li>
<li>McLaughlan, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controllable+nucleation+of+cavitation+from+plasmonic+gold+nanoparticles+for+enhancing+high+intensity+focused+ultrasound+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Controllable nucleation of cavitation from plasmonic gold nanoparticles for enhancing high intensity focused ultrasound applications.</a> J Vis Exp. (140), e58045(2018).</li>
<li>Soni, S., Tyagi, H., Taylor, R. A., Kumar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+numerical+investigation+of+heat+confinement+during+nanoparticle-assisted+thermal+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Commun+Heat+Mass+Transf%22%5BJournal%5D)">Experimental and numerical investigation of heat confinement during nanoparticle-assisted thermal therapy.</a> Int Commun Heat Mass Transf. 69, 11-17 (2015).</li>
<li>Ntombela, L., Adeleye, B., Chetty, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-cost+fabrication+of+optical+tissue+phantoms+for+use+in+biomedical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Heliyon%22%5BJournal%5D)">Low-cost fabrication of optical tissue phantoms for use in biomedical imaging.</a> Heliyon. 6 (3), e03602(2020).</li>
<li>Lai, P., Xu, X., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dependence+of+optical+scattering+from+Intralipid+in+gelatin-gel+based+tissue-mimicking+phantoms+on+mixing+temperature+and+time%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Dependence of optical scattering from Intralipid in gelatin-gel based tissue-mimicking phantoms on mixing temperature and time.</a> J Biomed Opt. 19 (3), 035002(2014).</li>
<li>Aernouts, B., Van Beers, R., Watté, R., Lammertyn, J., Saeys, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dependent+scattering+in+Intralipid%C2%AEphantoms+in+the+600-1850+nm+range%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Dependent scattering in Intralipid®phantoms in the 600-1850 nm range.</a> Opt Express. 22 (5), 6086-6098 (2014).</li>
<li>Tromberg, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+in+vivo+characterization+of+breast+tumors+using+photon+migration+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Neoplasia%22%5BJournal%5D)">Non-invasive in vivo characterization of breast tumors using photon migration spectroscopy.</a> Neoplasia. 2 (1-2), 26-40 (2000).</li>
<li>Kanick, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scattering+phase+function+spectrum+makes+reflectance+spectrum+measured+from+Intralipid+phantoms+and+tissue+sensitive+to+the+device+detection+geometry%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Scattering phase function spectrum makes reflectance spectrum measured from Intralipid phantoms and tissue sensitive to the device detection geometry.</a> Biomed Opt Express. 3 (5), 1086-1100 (2012).</li>
<li>Yuan, B., Chen, N., Zhu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emission+and+absorption+properties+of+indocyanine+green+in+Intralipid+solution%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Emission and absorption properties of indocyanine green in Intralipid solution.</a> J Biomed Opt. 9 (3), 497-503 (2004).</li>
<li>Khurana, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoblackbodies-based+multifunctional+nanocomposite+for+multimodal+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Gold nanoblackbodies-based multifunctional nanocomposite for multimodal cancer therapy.</a> Int J Pharm. 642, 123112(2023).</li>
<li>Brough, D., Ramos, J., Delpech, B., Jouhara, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+validation+of+a+TRNSYS+type+to+simulate+heat+pipe+heat+exchangers+in+transient+applications+of+waste+heat+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Thermofluid%22%5BJournal%5D)">Development and validation of a TRNSYS type to simulate heat pipe heat exchangers in transient applications of waste heat recovery.</a> Int J Thermofluid. 9, 100056(2021).</li>
<li>Vardaki, M. Z., Kourkoumelis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+phantoms+for+biomedical+applications+in+Raman+spectroscopy%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Eng+Computational+Biol%22%5BJournal%5D)">Tissue phantoms for biomedical applications in Raman spectroscopy: A review.</a> Biomed Eng Computational Biol. 11, 1179597220948100(2020).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Agarosa</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9012-36-6 Matriz base</td><td>para maniquíes</td></tr><tr><td>Agua desionizada (DI) (18.2 M&Omega;)&nbsp;</td><td>NA</td><td>NA</td><td>Disolvente para la preparación de soluciones</td></tr> fantasma <tr><td>Nanovarillas de oro (AuNRs)</td><td>Nanopartz</td><td>A12-10-808</td><td>Nanopartículas plasmónicas</td></tr><tr><td>Intralipídicas (20% de emulsión)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>68890-65-3</td><td>Agente dispersor de maniquíes</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Parafilm M</td><td>380020</td><td>Para sellar el fondo del molde cilíndrico</td></tr><tr><td>Filamento de ácido poliláctico</td><td>eSun</td><td>NA</td><td>Material para moldes (alambre de 1,75 mm de diámetro)</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td><fuerte>Nombre del equipo&nbsp; </td><td>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comentarios/Descripción</td></tr><tr><td>Impresora 3D</td><td>Creality</td><td>Ender-3</td><td>Para la impresión de moldes Sistema</td></tr> de <tr><td>adquisición de datos (DAQ)</td><td>National Instruments</td><td>cDAQ-9171</td><td>Para el registro de temperaturas</td></tr><tr><td>Unidad de agua DI</td><td>Merck Millipore</td><td>Direct-Q3</td><td>Para agua desionizada</td></tr><tr><td>Placa calefactora con agitador magnético</td><td>IKA</td><td>C-MAG HS 4</td><td>Para la preparación de soluciones fantasma</td></tr><tr><td>Fuente de luz NIR</td><td>NA (Desarrollado internamente)&nbsp;</td><td>NA</td><td>Para la irradiación NIR de maniquíes, (800/50 nm; Longitud de onda central: 800 nm, ancho de banda: 50 nm)</td></tr><tr><td>Fibra óptica (1/2" y veces; 12")</td><td>Edmund Optics</td><td>38-659</td><td>Para la irradiación NIR de maniquíes Termopares</td></tr><tr><td>tipo K</td><td>Componentes RS</td><td>RS Pro 397-1589</td><td>Para el control de la temperatura en varias ubicaciones de maniquíes durante la irradiación NIR</td></tr><tr><td>Balanza de pesaje</td><td>Wensar</td><td>PGB 200</td><td>Para el pesaje de agarosa</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nombre del software</td><td>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comentarios/Descripción</td></tr><tr><td>Autodesk Inventor 2021</td><td>Autodesk</td><td>NA</td><td>Para el diseño mecánico de moldes</td></tr><tr><td>Cura 5.7</td><td>Ultimaker</td><td>NA</td><td>Para convertir el diseño mecánico a Gcode para impresión 3D</td></tr><tr><td>Matlab R2024b</td><td>MathWorks</td><td>NA</td><td>Para simulaciones numéricas y gráficos de datos de temperatura</td></tr><tr><td>Nombre de los Labwares utilizados</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr>CompanyNúmero de catálogoComments/Description<tr><td>Beakers (50 mL)</td><td>Borosil</td><td>1000D12</td><td>Para preparaciones de solución fantasma Vasos</td></tr><tr><td>de precipitados (10 mL)</td><td>Borosil</td><td>1000006</td><td>Para preparaciones de solución fantasma</td></tr><tr><td>Pipeta (100-1000 & L)</td><td>Eppendorf Research plus, 1 canal, variable</td><td>3123 000 063</td><td>Para añadir componentes a la solución fantasma</td></tr><tr><td>Pipeta (10-100 &micro; L)</td><td>Eppendorf Research plus, 1 canal, variable</td><td>3123 000 047</td><td>Para añadir constituyentes a la solución fantasma</td></tr><tr><td>Espátula</td><td>Borosil</td><td>LASC8888M06</td><td>Para pesar agarosa y desmoldar los maniquíes de los moldes Puntas</td></tr><tr><td>(100-1000 y micro; L)</td> <td>Tarsons</td><td>521016</td><td>Para agregar constituyentes a la solución fantasma</td></tr><tr><td>Consejos (10-100 y micro; L)</td> <td>Tarsons</td><td>521010Y</td><td>Para agregar constituyentes a la solución fantasma</td></tr></tbody></table>

terapia fototérmica plasmónica contra el cáncer: fantasmas que imitan el tejido tumoral incrustados en nanopartículas para visualizar la distribución de la temperatura fototérmica

Plasmonic Photothermal Cancer Therapy: Nanoparticle-embedded Tumor-tissue-mimicking Phantoms for Visualizing Photothermal Temperature Distribution

La Figura 6 muestra las temperaturas medias temporales obtenidas durante los experimentos con un maniquí de tejido tumoral incluido en AuNR en todas las ubicaciones del termopar, como se muestra en la Figura 2, en comparación con las temperaturas obtenidas durante las simulaciones en las ubicaciones de termopar correspondientes. Aquí, los experimentos se realizaron 4 veces para cada distribución, es decir, distribuciones IT y IV ...

Terapia fototérmica plasmónica contra el cáncer: fantasmas que imitan el tejido tumoral incrustados en nanopartículas para visualizar la distribución de la temperatura fototérmica

Plasmonic photothermal therapy (PPTT), an emerging cancer treatment, involves delivering nanoparticles (NPs) to a tumor, followed by near-infrared (NIR) ...

plasmonic-photothermal-cancer-therapy-nanoparticle-embedded-tumor

Research

Investigación

JoVE Journal

Cancer Research

Investigación del cáncer

Desarrollamos nuevos nanovesículas multifuncionales intrínsecas llamados porphysomes, que tienen la estructura dependiente de fluorescencia propiedades fototérmicos únicas de auto-extinción y, por lo que funciona agentes de terapia fototérmica como potentes. Formulamos porphysomes por extrusión a alta presión y se investigó su eficacia de la terapia fototérmica en un modelo de tumor de xenotrasplante.

Un Minuto, Sub-Uno-Watt fototérmica Ablación Usando Porphysomes, Intrinsic Multifuncional nanovesículas

Las imágenes de fluorescencia de infrarrojo cercano (NIRF) pueden mejorar el resultado terapéutico de la cirugía de cáncer de mama al permitir la localización intraoperatoria del tumor y la evaluación del estado del margen quirúrgico. Mediante el uso de maniquíes de mama que simulan tejidos que contienen inclusiones fluorescentes que simulan tumores, se pueden evaluar las posibles aplicaciones clínicas de las imágenes NIRF en pacientes con cáncer de mama con fines de estandarización y...

Phantoms Tissue-simulación para la evaluación de las posibles aplicaciones de imágenes de fluorescencia en el infrarrojo cercano en la cirugía del cáncer de mama

Un aparato de calentamiento basado en láser de diseño personalizado compatible con MRI ha sido desarrollado para proporcionar calentamiento local de tumores subcutáneos con el fin de activar la liberación de agentes a partir de liposomas termosensibles específicamente a la región del tumor.

Diseño personalizado basado en láser máquinas de calentamiento para lanzamiento disparada de cisplatino de termosensible liposomas con Resonancia Magnética Orientación Imagen

Este protocolo muestra la nucleación controlable de la cavitación en gel fantasmas, a través de la exposición simultánea a infrarroja pulsada de luz de láser y ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU). La actividad de la cavitación puede utilizarse entonces para aumentar la imagen o terapéutico uso de HIFU.

Nucleación controlable de la cavitación de la plasmónica nanopartículas de oro para aumentar la intensidad alta enfocada ultrasonido aplicaciones

Aquí se presenta un protocolo para la fabricación de microburbujas con capa de nanopartículas (NSM) de óxido de hierro a través del autoensamblaje, sinergizando la capacidad de respuesta magnética, acústica y óptica en una plataforma nanoterapéutica para la hipertermia magnética y la terapia de combinación fototérmica contra el cáncer.

Microburbujas magnéticas, acústicas y ópticas de triple respuesta para la hipertermia magnética y la terapia combinada de cáncer potototérmico

Este protocolo presenta las técnicas y la metodología necesarias para la terapia hipertérmica dirigida en modelos de tumores sólidos. El enfoque aprovecha la conversión fototérmica de la luz infrarroja cercana mediante nanovarillas de oro inyectadas intratumoralmente para inducir un calentamiento localizado dentro del microambiente tumoral.

Inducción de hipertermia leve dirigida en modelos tumorales murinos mediante conversión fototérmica de luz infrarroja cercana mediante nanovarillas de oro intratumorales

La terapia fotodinámica (TFD) es una opción alternativa para el tratamiento del cáncer de pulmón. Para aumentar el efecto terapéutico de la TFD, se desarrollaron nanopartículas dirigidas al cáncer de pulmón combinadas con quimioterapia. Se evaluaron las eficacias anticancerígenas tanto in vitro como in vivo de la TFD con nanopartículas preparadas.

Contra el cáncer eficacia de la terapia fotodinámica con nanopartículas orientada por cáncer de pulmón

Los ratones portadores del carcinoma de colon-26 (C26) representan un modelo clásico de caquexia por cáncer. El desgaste muscular progresivo se asocia con crecimiento tumoral, sobreexpresión de ubiquitina ligasas específicas del músculo y reducciones en el área de la sección transversal del músculo. También se observa pérdida de grasa. La caquexia se estudia de una manera dependiente del tiempo con una gravedad cada vez mayor de la emaciación.

El Colon-26 Carcinoma portadores de tumores de ratón como modelo para el estudio del cáncer de caquexia

Este artículo describe un método novedoso para generar antígenos tumorales inducidos por células madre pluripotentes inducidas por antígenos timáticos (iTE) por un sistema de cultivo timico tridimensional (3D). iTE son un subconjunto homogéneo de células T estrechamente relacionadas con células T ingenuas con la capacidad de proliferación, formación de la memoria y supresión tumoral.

Un sistema de cultivo timático tridimensional para generar emigrantes timémicos específicos de células madre pluripotentes inducidos por la murino

En este artículo se describe un método para generar un método para generar un antígeno tumoral funcional específico de antígeno pluripotente derivado de células madreCD8- + células T positivas únicas utilizando el sistema de cocultivo OP9/DLL1.

Uso de células madre pluripotentes inducidas por el hombre para la generación de células T específicas de antígenos tumorales

Aprende a preparar fantomas de tejido tumoral con agarosa para validar simulaciones numéricas en terapia fototérmica plasmónica. Este protocolo reduce las pruebas en animales y mejora la precisión del tratamiento.

Terapia fototérmica plasmónica contra el cáncer: fantasmas que imitan el tejido tumoral incrustados en nanopartículas para visualizar la distribución de la temperatura fototérmica (Video) | JoVE Journal

Terapia fototérmica plasmónica contra el cáncer: fantasmas que imitan el tejido tumoral incrustados en nanopartículas para visualizar la distribución de la temperatura fototérmica

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