Administration in vitro et in vivo d’hyperthermie par nanoparticules magnétiques à l’aide d’un système d’administration sur mesure

Cette méthode est importante car elle fournit le moyen le plus robuste et le plus reproductible d’administrer un traitement par hyperthermie par nanoparticules magnétiques dans des modèles précliniques. Cette technique permet l’administration précise et cohérente de l’hyperthermie des nanoparticules en surveillant et en contrôlant avec précision l’environnement local, la physiologie animale et la dose thermique. Lorsque vous essayez ce protocole, gardez à l’esprit que le chauffage des nanoparticules doit rester confiné au tissu cible.

Il est essentiel d’utiliser une thermométrie abondante et appropriée pour assurer la reproductibilité et la sécurité. 24 heures après le placage B16 F10 cellules de mélanome murin ajoutent des nanoparticules magnétiques à une concentration finale de trois milligrammes d’ions par millilitre. Assurez-vous que les nanoparticules sont réparties uniformément dans tout le puits en créant à l’avance une solution mère de milieux et de nanoparticules magnétiques.

48 heures après l’ajout des nanoparticules, ajoutez 0,5 millilitre de trypsine à chaque puits traité et faites tourner doucement la plaque. À l’aide d’un microscope, vérifiez que les cellules sont détachées. Ensuite, ajoutez un millilitre de milieu dans chaque puits et rassemblez toutes les cellules dans des tubes de 1,5 millilitre à l’aide d’un tube séparé clairement étiqueté pour chaque puits.

Faites tourner les tubes à 60G pendant deux à trois minutes pour granuler les cellules. Placez ensuite des tubes dans l’entretoise remplis d’eau à l’intérieur de la bobine. Réglez la température du bain-marie pour maintenir le support et la palette cellulaire à 37 degrés Celsius.

Installez des sondes de température à fibre optique distinctes pour surveiller la température à l’intérieur du tube et du bain-marie. Allumez le refroidisseur et vérifiez que le liquide de refroidissement s’écoule à travers le serpentin. Allumez ensuite la source d’alimentation et ajustez le pourcentage du maximum au champ souhaité.

Faites fonctionner la bobine solénoïde de 14 tours alimentée par un générateur de 10 kilowatts à 165 kilohertz et 23,87 kiloampères par mètre. Traitez les cellules jusqu’à ce qu’une dose thermique préalablement déterminée soit atteinte. Après le traitement, mettez à nouveau en suspension les cellules granulées dans le milieu à l’intérieur des tubes et replaquez-les dans de nouvelles plaques à six puits clairement étiquetées.

Après avoir anesthésié la souris, nettoyez la tumeur avec une lingette imbibée d’alcool. Injectez les nanoparticules magnétiques dans la tumeur trois heures avant le traitement par AMF. Après trois heures, anesthésie à nouveau la souris et vérifie l’absence de réponse aux réflexes de redressement.

Retirez l’étiquette d’oreille ou tout autre objet métallique sur la souris et placez doucement une sonde de température à fibre optique lubrifiée dans son rectum. Placez le cathéter dans la tumeur. Retirez l’aiguille.

Coupez ensuite le cathéter pour qu’il ne dépasse pas trop de la tumeur. Insérez une sonde de température à fibre optique à trois capteurs dans le cathéter, ce qui protégera les capteurs. Collez la sonde rectale et intratumorale sur la queue de l’animal.

Placez la souris dans un tube de 50 millilitres qui doit avoir un trou près de la tête où l’anesthésie peut être connectée et administrée. Placez le tube dans la configuration de la bobine et reconnectez l’anesthésie. Placez une sonde de température à fibre optique sans serrer dans le tube pour mesurer la température de l’environnement.

Allumez ensuite le refroidisseur et assurez-vous que le liquide de refroidissement circule. Vérifiez que le logiciel affiche les différentes températures et commencez l’enregistrement pour permettre l’affichage en temps réel d’un calcul de CEM43 où la dose requise de CEM43 aurait dû être déterminée précédemment. Allumez l’aimant à un faible pourcentage de puissance et assurez-vous que les sondes de température à fibre optique enregistrent les changements de température.

En bref, que la température centrale de l’animal reste à 38 degrés Celsius, en la régulant avec la chemise d’air conditionné. Ajustez l’intensité du champ magnétique en modifiant la puissance qui contrôle le niveau de température dans la tumeur. Éteignez l’AMF une fois que la dose souhaitée est atteinte.

Retirez le tube de la bobine et retirez la souris du tube. Ensuite, éteignez le refroidisseur. Extrayez les sondes et les cathéters et, si nécessaire, étiquetez l’animal avec une nouvelle étiquette d’oreille métallique.

Surveillez la souris pendant la récupération de l’anesthésie, en vous assurant qu’elle reprend un comportement normal et qu’il n’y a pas de complications. Pour l’hypothermie in vivo, il est essentiel de placer autant de sondes de température à fibre optique que possible dans des sites stratégiques pour une évaluation en temps réel de l’efficacité et de la sécurité. Ces sondes permettent d’enregistrer la température tout au long de l’expérience, ce qui permet une dosimétrie et un historique thermique précis.

Les courbes générées au cours d’une expérience in vivo sont présentées ici, mettant en évidence la capacité de surveiller de près la température et d’ajuster le système pour maintenir les températures tumorales dans la plage souhaitée. Les graphiques du volcan montrent des gènes exprimés différentiellement après un traitement par hyperthermie par nanoparticules magnétiques in vitro et in vivo, démontrant comment des techniques moléculaires peuvent être utilisées pour surveiller les effets de l’hyperthermie. Une surveillance précise de la température tumorale, de la température centrale des animaux et de la dose thermique est nécessaire pour une administration cohérente du traitement.

Suite à l’hyperthermie, différentes analyses peuvent être effectuées pour comprendre l’effet et le mécanisme du traitement. Et d’autres thérapies peuvent être mises en œuvre pour un effet thérapeutique plus important.