מכשירי חימום המבוסס על לייזר מותאם אישית המיועדים לשחרור עורר, ציספלטין מThermosensitive יפוזומים עם הדרכת תמונת תהודה מגנטית

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא להדגים את פעולתו של מכשיר חימום מבוסס לייזר שנבנה בהתאמה אישית, שניתן להשתמש בו לחימום מקומי של גידולים תת-עוריים לצורך הובלה של פורמולציית ליפוזומים המופעלים בחום. דבר זה מושג תחילה על ידי הכנת פורמולציית ה-HTLC באמצעות יצירת סרט ליפידים, אקסטרוזיה של הידרציה ודיאליזה. בשלב השני, עכבר תורם מוחדר בתאי קרצינומה של צוואר הרחם.

לאחר ארבעה עד חמישה שבועות, הגידול נכרת, נחתך למקטעים ומושתל באופן פרטני לעכבר מקבל. בשלב הסופי, הגידול בעכבר המקבל מחומם מקומית ל-42 °C באמצעות מערכת חימום מבוססת לייזר. מכשיר החימום המבוסס לייזר תואם MR, מה שמאפשר ניטור של השינויים בטמפרטורת הרקמה במהלך הולכת האור, והוא קטן ונייד, מה שמאפשר חימום פשוט ויעיל של הגידול בתוך ה-bore של ה-mr לבעלי חיים קטנים.

בסופו של דבר, ניתן לנטר את השחרור המופעל בחום של ה-HTLC הרגיש תרמית באמצעות דימות תהודה מגנטית (MRI) בזמן אמת. היתרונות המרכזיים של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון שימוש באמבט מים ובקתטר חימום, הם שהטכניקה שלנו מספקת שיטה קונפורמית להעברת חום לגידול תוך דקה עד שתי דקות מתחילת הטיפול בחום, ומאפשרת התאמה של הספק הלייזר בזמן אמת, ובכך ממזערת את תנודות הטמפרטורה במהלך הפרוצדורה. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה כאשר התחלנו לבצע מחקרי in vivo עם פורמולציית הליפוזומים הרגישה תרמית של ה-HTLC.

מצאנו כי השיטות הקיימות לא היו מסוגלות לספק חימום מקומי יעיל של גידול תת-עורי. נהלי הכנת הליפוזומים יודגמו על ידי myung, סטודנט לדוקטורט מהמעבדה שלי. כדי להכין את הליפוזומים, התחילו בערבוב של תערובת ליפידים שהוכנה טרי עם תערובת ליפידים-תרופה שהוכנה טרי, ולאחר מכן בצעו הידרטציה למשך שעה עם ערבוב ב-vortex כל 15 עד 20 דקות בזמן שהתערובת הליפידית עוברת הידרטציה. הרכיבו אקסטרודר של 10 milliliter עם שתי ערימות של מסנני פוליקרבונט של 200 nanometer, מקמו את גוף החימום של האקסטרודר באמבט מים צירקולטיבי המכוון ל-70 degrees Celsius, וחברו את המכשיר למיכל חנקן דחוס.

מיד לאחר ההידרציה, העבירו את הליפידים לתא האקסטרודר ופתחו את זרימת החנקן. לאחר מכן, בלחץ של 200 PSI, בצעו אקסטרוזיה של הליפוזומים דרך הממברנות, ואספו את הליפוזומים לשפופרת קונית של 50 milliliter הממוקמת במקלחית מים בטמפרטורה של 70 degree Celsius. לאחר ביצוע אקסטרוזיה של הליפוזומים חמש פעמים, פרקו את המכשיר והרכיבו אותו מחדש עם שתי ערימות של מסנני פוליקרבונט של 100 nanometer.

כוון את הלחץ ל-400 PSI ובצע אקסטרוזיה לליפוזומים 10 פעמים כפי שהודגם כעת. לאחר איסוף הליפוזומים מהאקסטרוזיה האחרונה לשפופרת קונית של 15 milliliter, אפשר לליפוזומים להתקרר לטמפרטורת החדר, ולאחר מכן בצע השקעה של ה-cisplatin הבלתי מסיס באמצעות סנטריפוגה. לאחר מכן, בצע דיאליזה לליפוזומים למשך הלילה כנגד 0.9%saline בתוך צינור דיאליזה עם Molecular weight cutoff של 15,000 תחת תנאים סטריליים. כדי להשתיל את הקסנוגרפט של גידול צוואר הרחם, אסוף 180 תאים מתרבית ב-90%confluent וספור את מספר תאי קרצינומה של צוואר הרחם החיוניים באמצעות hemo.

בעזרת ציטומטר, יש לדלל את התאים לריכוז של 1×10⁶ תאים ל-100 µL. כל העבודות עם בעלי חיים בוצעו ב-Star Innovation Center; יש להחדיר לתאי עכברים נקבות מסוג skit באמצעות הזרקה תוך-שרירית לשריר ה-gastroc של הגפה האחורית. בעזרת קליפרים, יש למדוד את גודל הגידול שנוצר עד שהגידולים יגיעו ל-9 עד 12 mm בממדם הארוך ביותר. לאחר מכן, יש להוציא את הגידול מהעכבר התורם ולקצצו לfragments של 2 עד 3 mm³.

כעת גלחו את הגפה האחורית השמאלית של חיית הנ recipient ובצעו חתך בעור הגלוח. הכניסו פיסה אחת מהגידול של התורם באופן תת-עורי דרך החתך, והשתמשו באחד עד שני סגורי פצעים (wound clips) כדי לסגור את העור שלושה עד חמישה ימים לאחר ההשתלה. הסירו את הסגורים והניחו לגידול לגדול במשך שבועיים עד שלושה שבועות לפני ביצוע הטיפול בחום.

ראשית, חברו קצה אחד של סיב לייזר למכשיר הלייזר ואת הקצה השני למאיר. לאחר מכן, הכניסו קטטר הזרקה בכילוי 27 לווריד הזנב הלטראלי של עכבר מקבל שהורדם, ולאחר מכן הכניסו קטטר בכילוי 22 למרכז הגידול. לאחר מכן, מקמו גשש טמפרטורה מסיב אופטי בתוך הקטטר החלול כדי לנטר שינויים בטמפרטורה, וכסו את כל הגידול בעזרת המאיר. סיום.

הגדירו את ההספק ל-0.8 עד ואט אחד, לאחר מכן הפעילו את הלייזר והמתינו לעליית הטמפרטורה תוך התאמה ידנית של הספק הלייזר לאורך הטיפול בין 0.1 ל-0.8 watts כדי לשמור על טמפרטורת הגידול ב-42 degrees Celsius כפי שמוצג בתמונה זו של חתך רוחבי דרך גידול שעבר טיפול בחום; בהנחה של הספק כולל של ואט אחד, קצב הפלואנס (fluence rate) המקסימלי בכל נקודה בגידול הוא 70 milliwatts per square centimeter, כאשר קצב הפלואנס בגידול בעומק העור נמדד כ-50% מקצב הפלואנס המקסימלי, כפי שאושר על ידי תרמומטריה של תהודה מגנטית המבוססת על היסט זמן של תדר תהודה של פרוטונים. שימוש במערך חימום מבוסס לייזר יוצר מפת התפלגות טמפרטורה אחידה יחסית המוצגת בתמונה, העוקבת אחר השינוי היחסי בטמפרטורה ביחס למדידת בסיס מוחלטת שנרכשה לפני החימום על ידי מקור נקודתי. הגידול המחומם מראה את העלייה הגבוהה ביותר באות היחסי בהשוואה לשריר ה-turt שלא חומם לאחר מתן gad HTLC כפי שנקבע בניתוח אות של תהודה מגנטית, תוך שמירה על האות עד לסיום תקופת החימום. לאחר השליטה בשיטה, ניתן להקים את המערך בתוך פחות מ-15 דקות אם הוא מבוצע כראוי, מה שמהווה כלי בעל ערך להערכה פרה-קלינית של פורמולציות של ליפוזומים רגישים לחום.

אל תשכחו כי עבודה עם לייזר מסוג Class 4 עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות, כגון הרכבת משקפי מגן, בעת ביצוע הליך זה.