Name: תיוג תא ומיקוד עם פאראמגנטי תחמוצת ברזל חלקיקים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 26 s
Description: למד לסנתז ננו-חלקיקי תחמוצת ברזל על-פרמגנטיים ולתייג תאים למיקוד מגנטי. השיטה כוללת ציפוי PLGA ומיקרוסקופיה פלואורסצנטית להדגמת יעילות היעד.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מבקשים להכיר במימון מהקרן האירופית לפיתוח אזורי – FNUSA-ICRC (no. CZ.1.05/ 1.1.00/ 02.0123), מענק פיתוח מדענים של איגוד הלב האמריקאי (AHA #06-35185N), והמכונים הלאומיים לבריאות (NIH #T32HL007111).

1. סינתזה של מגנטיט ג&#39;ל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף את כל כלי הזכוכית באמצעות חומצה הידרוכלורית מרוכזת ואחריו מים ללא יונים אחרי אתיל אלכוהול. לאפשר לו להתייבש O / N, רצוי בתנור ייבוש. זהירות! החומצה הידרוכלורית מזיקה - ללבוש ציוד מגן אישי ועבודה במנדף; אתיל האלכוהול מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בבקבוק Dreschel לדה-גז 500 מיליליטר של H 2 O deionized בעדינות על ידי מבעבע גז 2 N במשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מנגנון סינתזת מגנטיט בתוך מנדף הכימי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח בקבוק מיליליטר שלושה-צוואר מסביב לתחתית 500 בתוך תנור isomantle ולאבטח את צוואר המרכז באמצעות מהדק ולעמוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן מחיצת גומי לאחד מצווארי הבקבוק של הצד מסביב לתחתית וקבל ריפלוקס עם מחיצת גומי לצד הצוואר שנותר. ברציפות לרוץ מים קרים דרך הקבל ריפלוקס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ה נקרדואר המחץ של הבקבוק מסביב לתחתית גומי עם מחט המחוברת לקו גז N 2 ולנקב מחיצת הגומי של הקבל ריפלוקס עם מחט המחוברת לקו גז פועל לbubbler (כלומר, בקבוק עם מים) כדי לחזות יצוא גז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן ההנעה להב לצוואר הבקבוק של מרכז מסביב לתחתית באמצעות מתאם ההנעה. צרף הפיר של ההנעה הלהב לבוחש מעל רכוב על גבי דוכן. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר הבקבוק העגול התחתון עם N 2 גז ולהשאיר N 2 גז זורם בקצב נמוך אבל לזיהוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הקבל ריפלוקס מהבקבוק העגול התחתון ולהוסיף 1.000 גרם של ברזל (III) כלוריד, tetrahydrate כלוריד .6125 גרם של ברזל (II), ו -50 מיליליטר של H-גז דה 2 O. זהירות! הברזל (III) כלוריד וברזל tetrahydrate כלוריד (II) מזיקים - ללבוש ציוד מגן אישי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את הקבל ריפלוקס ומערבבים ב 1000 סל&quot;ד בעוד חימום עד 50מעלות צלזיוס. ערבוב בתנאים אלה מייצר 10 חלקיקי מגנטיט קוטר ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שעל 50 מעלות צלזיוס, להוסיף 10 מיליליטר של 28% פתרון אמוניום הידרוקסיד ידי הזרקה באמצעות מחיצת הגומי בבקבוק העגול התחתון ועדיין ערבוב. זהירות! אמוניום הידרוקסיד מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי. הערה: פתרון אמוניום הידרוקסיד משמש כדי לזרז מגנטיט והפתרון צריך להפוך שחור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מחיצת הגומי וקו גז N 2 מהבקבוק והחום מסביב לתחתית עד 90 ° C לרתיחה את גז האמוניה ועדיין ערבוב. הערה: זה לא חובה לשמור על הזרימה של N 2 לתוך הבקבוק העגול תחתון-ידי ניקוב מחיצת הגומי של הקבל ריפלוקס, לעומת זאת, החמצון של מגנטיט לmaghemite הוא זניח בשלב זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שעל 90 מעלות צלזיוס, להוסיף 1 מיליליטר של חומצה אולאית לבקבוק העגול התחתון ועדיין ערבוב. החומצה אולאית משמשת למעייל מגנטיט nanoparticles ליצירת קריש מגנטיט. זהירות! חומצה אולאית היא מזיקה - ללבוש ציוד מגן אישי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את מחיצת הגומי וקו גז N 2 על הבקבוק העגול התחתון ולהסיר את הקבל ריפלוקס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את החום ומערבבים ב500 סל&quot;ד 2 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הבקבוק העגול תחתונה מתנור isomantle ולמזוג כל נוזל שנותר תוך שימוש במגנט חזק שעומד כנגד החלק התחתון של הבקבוק כדי לשמר את הג&#39;ל מגנטיט. זהירות! להתמודד עם המגנט החזק בזהירות רבה כדי למנוע נזק או פציעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר ג&#39;ל מגנטיט לO אוויר יבש / N (אופציונאלי). </li></ol> 2. טיהור של מגנטיט ג&#39;ל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 40 מיליליטר של הקסאן לתוך הבקבוק העגול התחתון לפזר את הג&#39;ל מגנטיט זהירות! הקסאן מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ועבודה במנדף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשפך separatory עם 40 מיליליטר של H-גז דה 2 O להסיר H 2 O שייר הלוך ושובמ &#39;פתרון מגנטיט. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט שופך את פתרון מגנטיט על H 2 O בתוך המשפך separatory ועדינות מערבולת נוזל שני שלבים במשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסננים החוצה וזורקים את החלק המימי נמוך יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט להוסיף 40 מיליליטר של H-גז דה 2 O למשפך separatory כך שהוא מתיישב מתחת לפתרון מגנטיט ועדינות מערבולת ולנקז כמו קודם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על לשטוף בפעם שלישית. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את פתרון מגנטיט לארלנמייר, להוסיף כמה מריות שווה של נתרן גופרתי נטול מים, ומערבולת כדי להסיר כל H שייר נותר 2 O מפתרון מגנטיט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנן את פתרון מגנטיט דרך נייר סינון מיקרומטר 1 במשפך מסנן כדי להסיר נתרן גופרתי וH 2 O. השייר הערה: סיוע אבק מומלץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את פתרון מגנטיט לבקבוק מתאדה 50 מ&quot;ל ולהשתמש מאייד סיבובי להתאדות הקסאן ל2 שעות עם התנאים הבאים: מהירות סיבוב מתונה, ואקום מיושמים, מתאדות בקבוק באמבט מים C ° 50, ו- 24 ° C מים הזורם בקבל. הערה: לחלופין, לאחסן את הג&#39;ל מגנטיט לפני ציפוי עם PLGA. </li></ol> 3. ציפוי של מגנטיט חלקיקים עם PLGA Shell <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 3.60 גרם של PLGA (75/25 תערובת) ב240 מיליליטר של אתיל אצטט ליצור 1.5% (מ &#39;/ V) פתרון. זהירות: אתיל אצטט מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ועבודה במנדף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 25.00 גרם של pluronic F-127 ב -500 מיליליטר של 2 O-גז דה H באמצעות stirrer מגנטי כדי ליצור 5.0% (מ &#39;/ V) פתרון. הערה: pluronic F-127 הוא קופולימר בלוק amphiphilic שאינו יוני הפועל כחומרים פעילי שטח ביולוגית. זה עוזר לייצב את תחליב שמן ב-מים בשלב 3.3.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות microspatula, לאסוף את הג&#39;ל מגנטיט לשישה 0.040 aliquots גרם בתוך צלוחיות זכוכית משוקללת. PerfORM תהליך הציפוי והכביסה הבא עבור כל aliquot. הערה: aliquots נחוץ כדי להבטיח טיפול יעיל וdecantation המגנטי, אשר יהיה למקסם את טוהר והתשואה תוך מזעור השפלה להקפיא-ייבוש לפני בשלב 4. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף aliquot 0.040 גרם של ג&#39;ל מגנטיט ו -40 מיליליטר של פתרון PLGA לכוס פלסטיק וsonicate בשואב קולי במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 80 מיליליטר של פתרון pluronic לכוס הפלסטיק ומייד חלבתי עם מיקסר מעבדה בהגדרה הגבוהה ביותר במשך 7 דקות כדי ליצור ציפוי PLGA על חלקיקי מגנטיט כתחליב שמן ב-מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לדלל את פתרון SPION בL 1 של H 2 O deionized וsonicate עבור h 1 במנדף כימי להתאדות אתיל אצטט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מגנט חזק הבאה לפתרון SPION ומערבב בעדינות כדי לאסוף SPIONs חום במגנט. הערה: ייתכן שיהיה צורך לעורר לסירוגין במשך כמה שעותים לפני הפתרון הופך לבנבן מצביע על כך שרוב SPIONs כבר נאספו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למזוג תמיסה המימית תוך שמירה על SPIONs בכוס עם המגנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את SPIONs שלוש פעמים כדלקמן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות את SPIONs בL 1 של H 2 O. deionized </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate פתרון SPION במשך 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מגנט חזק הבאה לפתרון SPION ומערבב בעדינות כדי לאסוף SPIONs חום במגנט. זה עשוי להיות נחוץ כדי לעורר לסירוגין במשך כמה שעות לפני הפתרון הופך ברור המצביע על כך שרוב SPIONs כבר נאספו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למזוג תמיסה המימית תוך שמירה על SPIONs בכוס עם המגנט. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף את SPIONs מסונתז מכל אחד מששת aliquots ג&#39;ל מגנטיט לתוך בקבוקון זכוכית אחד משוקלל כהשעיה מימית. לחלופין למזוג מים עודפים מגנטי לפי צורך. </li></ol> 4. הקפאה-drying של SPIONs <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא את פתרון SPION. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא-ייבוש O / N פתרון SPION בlyophilizer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את SPIONs המיובש בהקפאה. ניתן לאחסן SPIONs המיובש בהקפאה ב -20 ° C עד משמש לתיוג תא. הערה: אחסון ב -20 ° C מפחית באופן דרמטי קינטיקה השפלה ומגביר את חיי מדף. </li></ol> 5. תיוג של תאים עם SPIONs <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות aliquot של SPIONs בנאגר מלוח פוספט (PBS) בריכוז של 40 מ&quot;ג / מיליליטר וsonicate במשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיף את פתרון SPION לבקבוק כמעט ומחוברות של תאים בריכוז של 5 / מיליליטר μl של מדיום תרבית תאים. ודא גם הפצה בעדינות על ידי הנדנדה הבקבוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה התאים במשך 16 שעות על 37 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוב בעדינות בינוני תרבות ולשטוף תאים פעמיים עם PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איסוף תאים מגנטי שכותרתו ולהשתמש לניסויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתרון SPION שאינו בשימוש יכול להיות מאוחסן על 4 מעלות צלזיוס וצריך להיות לנואד בתוך כמה חודשים. Sonicate במשך 30 דקות לפני כל שימוש. </li></ol>

<ol><li>Burgess, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+delivery+of+neural+stem+cells+to+the+brain+using+MRI-guided+focused+ultrasound+to+disrupt+the+blood-brain+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Targeted delivery of neural stem cells to the brain using MRI-guided focused ultrasound to disrupt the blood-brain barrier.</a> PLoS One. 6 (11), e27877(2011).</li>
<li>Nguyen, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+Stem+Cells+as+Targeted+Cell+Vehicles+to+Deliver+Drug-loaded+Nanoparticles+for+Cancer+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanomed+Nanotechol%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal Stem Cells as Targeted Cell Vehicles to Deliver Drug-loaded Nanoparticles for Cancer Therapy.</a> J Nanomed Nanotechol. 4 (1), e128(2013).</li>
<li>Kean, T. J., Lin, P., Caplan, A. I., Dennis, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MSCs%3A+Delivery+Routes+and+Engraftment%2C+Cell-Targeting+Strategies%2C+and+Immune+Modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Int%22%5BJournal%5D)">MSCs: Delivery Routes and Engraftment, Cell-Targeting Strategies, and Immune Modulation.</a> Stem Cells Int. , 732742(2013).</li>
<li>Suzuki, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+cell+delivery+into+infarcted+rat+hearts+by+retrograde+intracoronary+infusion%3A+distribution%2C+dynamics%2C+and+influence+on+cardiac+function%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Targeted cell delivery into infarcted rat hearts by retrograde intracoronary infusion: distribution, dynamics, and influence on cardiac function.</a> Circulation. 110 (11 Suppl 1), II225-II230 (2004).</li>
<li>Garbern, J. C., Lee, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+stem+cell+therapy+and+the+promise+of+heart+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Cardiac stem cell therapy and the promise of heart regeneration.</a> Cell Stem Cell. 12 (6), 689-698 (2013).</li>
<li>Duckers, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+vascular+repair+following+percutaneous+coronary+intervention+by+capture+of+endothelial+progenitor+cells+promotes+regression+of+neointimal+growth+at+long+term+follow-up%3A+final+results+of+the+Healing+II+trial+using+an+endothelial+progenitor+cell+capturing+stent+%28Genous+R+stent%29%5BTitle%5D)+AND+%22EuroIntervention%22%5BJournal%5D)">Accelerated vascular repair following percutaneous coronary intervention by capture of endothelial progenitor cells promotes regression of neointimal growth at long term follow-up: final results of the Healing II trial using an endothelial progenitor cell capturing stent (Genous R stent).</a> EuroIntervention. 3 (3), 350-358 (2007).</li>
<li>Pan, Y., Du, X., Zhao, F., Xu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+nanoparticles+for+the+manipulation+of+proteins+and+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Magnetic nanoparticles for the manipulation of proteins and cells.</a> Chem Soc Rev. 41 (7), 2912-2942 (2012).</li>
<li>Huang, Z. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+magnetic+capture+of+magnetically+loaded+cells+for+spatially+targeted+therapeutics%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Deep magnetic capture of magnetically loaded cells for spatially targeted therapeutics.</a> Biomaterials. 31 (8), 2130-2140 (2010).</li>
<li>Shen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+Magnetic+Intensities+for+Mesenchymal+Stem+Cell+Targeting+Therapy+on+Ischemic+Myocardial+Repair%3A+High+Magnetic+Intensity+Improves+Cell+Retention+but+Has+No+Additional+Functional+Benefit%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplant%22%5BJournal%5D)">Comparison of Magnetic Intensities for Mesenchymal Stem Cell Targeting Therapy on Ischemic Myocardial Repair: High Magnetic Intensity Improves Cell Retention but Has No Additional Functional Benefit.</a> Cell Transplant. , (2014).</li>
<li>Cheng, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+antibody-linked+nanomatchmakers+for+therapeutic+cell+targeting%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Magnetic antibody-linked nanomatchmakers for therapeutic cell targeting.</a> Nat Commun. 5, 4880(2014).</li>
<li>Vandergriff, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+targeting+of+cardiosphere-derived+stem+cells+with+ferumoxytol+nanoparticles+for+treating+rats+with+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Magnetic targeting of cardiosphere-derived stem cells with ferumoxytol nanoparticles for treating rats with myocardial infarction.</a> Biomaterials. 35 (30), 8528-8539 (2014).</li>
<li>Huang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+targeting+enhances+retrograde+cell+retention+in+a+rat+model+of+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Res+Ther%22%5BJournal%5D)">Magnetic targeting enhances retrograde cell retention in a rat model of myocardial infarction.</a> Stem Cell Res Ther. 4 (6), 149(2013).</li>
<li>Chaudeurge, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+magnetic+targeting+of+magnetically+labeled+circulating+cells+optimize+intramyocardial+cell+retention%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplant%22%5BJournal%5D)">Can magnetic targeting of magnetically labeled circulating cells optimize intramyocardial cell retention.</a> Cell Transplant. 21 (4), 679-691 (2012).</li>
<li>Cheng, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+targeting+enhances+engraftment+and+functional+benefit+of+iron-labeled+cardiosphere-derived+cells+in+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Magnetic targeting enhances engraftment and functional benefit of iron-labeled cardiosphere-derived cells in myocardial infarction.</a> Circ Res. 106 (10), 1570-1581 (2010).</li>
<li>Yanai, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focused+magnetic+stem+cell+targeting+to+the+retina+using+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplant%22%5BJournal%5D)">Focused magnetic stem cell targeting to the retina using superparamagnetic iron oxide nanoparticles.</a> Cell Transplant. 21 (6), 1137-1148 (2012).</li>
<li>Ordidge, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coupled+cellular+therapy+and+magnetic+targeting+for+airway+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Soc+Trans%22%5BJournal%5D)">Coupled cellular therapy and magnetic targeting for airway regeneration.</a> Biochem Soc Trans. 42 (3), 657-661 (2014).</li>
<li>El Haj, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+model+of+mesenchymal+stem+cell+targeting+using+magnetic+particle+labelling%5BTitle%5D)+AND+%22J+Tissue+Eng+Regen+Med%22%5BJournal%5D)">An in vitro model of mesenchymal stem cell targeting using magnetic particle labelling.</a> J Tissue Eng Regen Med. , (2012).</li>
<li>Vanecek, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+efficient+magnetic+targeting+of+mesenchymal+stem+cells+in+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Highly efficient magnetic targeting of mesenchymal stem cells in spinal cord injury.</a> Int J Nanomedicine. 7, 3719-3730 (2012).</li>
<li>Sasaki, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+effects+with+magnetic+targeting+of+bone+marrow+stromal+cells+in+a+rat+spinal+cord+injury+model%5BTitle%5D)+AND+%22Spine+%28Phila+Pa+1976%29%22%5BJournal%5D)">Therapeutic effects with magnetic targeting of bone marrow stromal cells in a rat spinal cord injury model.</a> Spine (Phila Pa 1976). 36 (12), 933-938 (2011).</li>
<li>Oshima, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+bone+formation+in+an+experimental+bony+defect+using+ferumoxide-labelled+mesenchymal+stromal+cells+and+a+magnetic+targeting+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Enhancement of bone formation in an experimental bony defect using ferumoxide-labelled mesenchymal stromal cells and a magnetic targeting system.</a> J Bone Joint Surg Br. 92 (11), 1606-1613 (2010).</li>
<li>Luciani, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+targeting+of+iron-oxide-labeled+fluorescent+hepatoma+cells+to+the+liver%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Radiol%22%5BJournal%5D)">Magnetic targeting of iron-oxide-labeled fluorescent hepatoma cells to the liver.</a> Eur Radiol. 19 (5), 1087-1096 (2009).</li>
<li>Oshima, S., Kamei, N., Nakasa, T., Yasunaga, Y., Ochi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+muscle+repair+using+human+mesenchymal+stem+cells+with+a+magnetic+targeting+system+in+a+subchronic+muscle+injury+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Sci%22%5BJournal%5D)">Enhancement of muscle repair using human mesenchymal stem cells with a magnetic targeting system in a subchronic muscle injury model.</a> J Orthop Sci. 19 (3), 478-488 (2014).</li>
<li>Ohkawa, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+targeting+of+human+peripheral+blood+CD133%2B+cells+for+skeletal+muscle+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+C+Methods%22%5BJournal%5D)">Magnetic targeting of human peripheral blood CD133+ cells for skeletal muscle regeneration.</a> Tissue Eng Part C Methods. 19 (8), 631-641 (2013).</li>
<li>Tefft, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetizable+Duplex+Steel+Stents+Enable+Endothelial+Cell+Capture%5BTitle%5D)+AND+%22Ieee+T+Magn%22%5BJournal%5D)">Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture.</a> Ieee T Magn. 49 (1), 463-466 (2013).</li>
<li>Uthamaraj, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+validation+of+a+novel+ferromagnetic+bare+metal+stent+capable+of+capturing+and+retaining+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22ABME%22%5BJournal%5D)">Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells.</a> ABME. 42 (12), 2416-2424 (2014).</li>
<li>Polyak, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+field+gradient+targeting+of+magnetic+nanoparticle-loaded+endothelial+cells+to+the+surfaces+of+steel+stents%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U.S.A%22%5BJournal%5D)">High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents.</a> Proc Natl Acad Sci U.S.A. 105 (2), 698-703 (2008).</li>
<li>Pislaru, S. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetically+targeted+endothelial+cell+localization+in+stented+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Magnetically targeted endothelial cell localization in stented vessels.</a> J Am Coll Cardiol. 48 (9), 1839-1845 (2006).</li>
<li>Pislaru, S. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+forces+enable+rapid+endothelialization+of+synthetic+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts.</a> Circulation. 114 (1 Suppl), 314-318 (2006).</li>
<li>Wang, Y. X., Xuan, S., Port, M., Idee, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+for+cellular+imaging+and+targeted+therapy+research%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Pharm+Des%22%5BJournal%5D)">Recent advances in superparamagnetic iron oxide nanoparticles for cellular imaging and targeted therapy research.</a> Curr Pharm Des. 19 (37), 6575-6593 (2013).</li>
<li>Yellen, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+drug+delivery+to+magnetic+implants+for+therapeutic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Magn+Mater%22%5BJournal%5D)">Targeted drug delivery to magnetic implants for therapeutic applications.</a> J Magn Magn Mater. 293 (1), 647-654 (2005).</li>
<li>Granot, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinically+viable+magnetic+poly%28lactide-co-glycolide%29+particles+for+MRI-based+cell+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Clinically viable magnetic poly(lactide-co-glycolide) particles for MRI-based cell tracking.</a> Magn Reson Med. , (2013).</li>
<li>Levy, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+term+in+vivo+biotransformation+of+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Long term in vivo biotransformation of iron oxide nanoparticles.</a> Biomaterials. 32 (16), 3988-3999 (2011).</li>
<li>Mirshafiee, V., Mahmoudi, M., Lou, K., Cheng, J., Kraft, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+corona+significantly+reduces+active+targeting+yield%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun+%28Camb%29%22%5BJournal%5D)">Protein corona significantly reduces active targeting yield.</a> Chem Commun (Camb). 49 (25), 2557-2559 (2013).</li>
<li>Salvati, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transferrin-functionalized+nanoparticles+lose+their+targeting+capabilities+when+a+biomolecule+corona+adsorbs+on+the+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Transferrin-functionalized nanoparticles lose their targeting capabilities when a biomolecule corona adsorbs on the surface.</a> Nat Nanotechnol. 8 (2), 137-143 (2013).</li>
<li>Landazuri, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+targeting+of+human+mesenchymal+stem+cells+with+internalized+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Magnetic targeting of human mesenchymal stem cells with internalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles.</a> Small. 9 (23), 4017-4026 (2013).</li>
<li>Sun, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+labeling+of+endothelial+progenitor+cells+isolated+from+peripheral+blood+with+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Med+Rep%22%5BJournal%5D)">In vitro labeling of endothelial progenitor cells isolated from peripheral blood with superparamagnetic iron oxide nanoparticles.</a> Mol Med Rep. 6 (2), 282-286 (2012).</li>
<li>Zhang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+viability+of+transplanted+beta+cells+labeled+with+a+novel+contrast+agent+-+polyvinylpyrrolidone-coated+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+by+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Detection of viability of transplanted beta cells labeled with a novel contrast agent - polyvinylpyrrolidone-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles by magnetic resonance imaging.</a> Contrast Media Mol Imaging. 7 (1), 35-44 (2012).</li>
<li>Song, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Labeling+efficacy+of+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+to+human+neural+stem+cells%3A+comparison+of+ferumoxides%2C+monocrystalline+iron+oxide%2C+cross-linked+iron+oxide+%28CLIO%29-NH2+and+tat-CLIO%5BTitle%5D)+AND+%22Korean+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">Labeling efficacy of superparamagnetic iron oxide nanoparticles to human neural stem cells: comparison of ferumoxides, monocrystalline iron oxide, cross-linked iron oxide (CLIO)-NH2 and tat-CLIO.</a> Korean J Radiol. 8 (5), 365-371 (2007).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

כמו עם כל פרוטוקול סינתזת ננו-חלקיקים, טוהר הכימיקלים מגיב הוא קריטי להשגת SPIONs באיכות גבוהה שיש השפעות רעילות לתאים מינימליות. לכן חשוב לרכוש חומרים כימיים טהורים מאוד, כולל חומצה אולאית (≥99%), ברזל tetrahydrate (II) כלוריד (≥99.99%), ברזל (III) כלוריד (≥99.99%), אתיל אצטט (כיתה HPLC, ≥99.9% ), הקסאן (כיתה HPLC, ≥97.0%), אמוניום הידרוקסיד (≥99.99%), ונתרן גופרתי (≥99.0%). זה הוא בעל חשיבות מיוחדת לרכישה מאוד טהור ואיכותי PLGA, אשר יכול להיות יקר יחסית. בנוסף, כל כלי הזכוכית יש...

אספקה ולכידה ממוקדת של תאים לאתרים ספציפיים בגוף רצויה למגוון יישומים ביו-רפואיים. העברת תאי גזע עצביים למוח על ידי אולטרסאונד ממוקד מונחה MRI הוצעה כאפשרות טיפול אפשרית למחלות ניווניות, פגיעה מוחית טראומטית ושבץ מוחי1. תאי גזע מזנכימליים נחקרים בשל יכולתם לספק תרופות אנטי-סרטניות לגידולים בשל תכונותיהם הטבעיות של הגידולהטרופי 2,3. תאי גזע לבביים הועברו ללב כטיפול אפשרי לאוטם שריר הלב4,5. סטנטים וסקולריים פותחו עם נוגדנים CD34 כדי ללכוד תאי אב במחזור6. בעוד שגישות מיקוד תאים אלה מבטיחות, מציגות חסרונות כולל חוסר ספציפיות תאים, שימור תאים לא עקבי ומסירת תאים מחוץ למטרה.
המטרה הכוללת של השיטה הנוכחית היא לאפשר מיקוד מכוון מגנטי של תאים למגוון יישומי העברת תאים ומיון תאים. מיקוד מגנטי מאפשר אספקה מבוקרת של תאים ספציפיים לאתר יעד ספציפי עם השפעות מינימליות מחוץ למטרה7. השדות המגנטיים יכולים להיווצר על ידי מכשירים מושתלים או חיצוניים כדי לכוון בבטחה את התנועה של תאים מסומנים מגנטית בתוך הגוף8. מאמצי מחקר רבים התמקדו בהכוונה מגנטית של תאי גזע לרקמות פגועות כגון לב9-14, רשתית15, ריאה16, עור17, חוט שדרה18,19, עצם20, כבד21 ושריר22,23 על מנת לשפר את תוצאות ההתחדשות.
מיקוד מגנטי של תאים נחקר בהרחבה גם כאמצעי לאנדותל מכשירים קרדיווסקולריים מושתלים. אנדותל אחיד ושלם מספק מחסום בין המכשיר ליסודות הדם במחזור כדי להפחית פקקת ודלקת. ניתן להעביר תאי אנדותל למכשיר לפני ההשתלה או דרך מערכת כלי הדם לאחר ההשתלה. בשני המקרים, שדות מגנטיים משמשים ללכידת תאים לפני השטח של המכשיר ושמירה על התאים כאשר הם נתונים ללחץ הגזירה שנוצר על ידי מחזור הדם. סטנטים מגנטיים לכלי דם24-27 ושתלים וסקולריים28 יוצרו ונבדקו למטרה זו.
מיקוד תאים מגנטיים דורש אסטרטגיה לתיוג תאים עם חלקיקי נשא מגנטיים. חלקיקים אלה יכולים להיות קשורים לפני השטח של התאים באמצעות נוגדנים או זוגות ליגנד/קולטנים או שהם יכולים להיות אנדוציטוזיים לתוך התאים. ננו-חלקיקי תחמוצת ברזל סופר-פרמגנטיים (SPION) מתכלים, תואמים ביולוגית ועוברים אנדוציטוז בקלות על ידי מגוון סוגי תאים29. חלקיקים אלה גורמים לתא להגיב לשדות מגנטיים ומתפרקים באופן טבעי עם הזמן. SPIONs מספקים אמצעי פשוט ובטוח לתיוג מגנטי של תאים בתרבית עבור מגוון יישומי מיקוד ומיון מגנטיים. ניתנת שיטה לסינתזה של SPIONs עם ליבת מגנטיט (Fe3O4) ומעטפת פולי (חומצה לקטית-קו-גליקולית) (PLGA). בנוסף, ניתנת שיטה לתיוג תאים בתרבית עם SPIONs.

<table><tbody><tr><td>תמיסת אמוניום הידרוקסיד, 28% NH3 ב-H2O, &ge; 99.99% בסיס קורט מתכת</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>338818-100ML&nbsp;</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי</td></tr><tr><td>בקבוק Dreschel, 500 מ"ל</td><td>Ace Glass</td><td>5516-16</td><td></td></tr><tr><td>אתיל אצטט, CHROMASOLVR Plus, עבור HPLC, 99.9%&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650528-1L</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ולעבוד בקולט אדים</td></tr> אלכוהול <tr><td>אתילי</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E7023</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי</td></tr><tr><td>בקבוק אידוי, 50 מ"ל, 24/40 Joint</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z515558</td><td>לשימוש עם מאייד רוטומאייד</td></tr><tr><td>נייר סינון, קוטר 3 ס"מ, דרגה 1</td><td>פישר</td><td>09-805P</td><td>לשימוש עם משפך מסנן זכוכית</td></tr><tr><td>כוסות זכוכית, 1 ליטר</td><td>פישר</td><td>FB-101-1000</td><td>לשטיפת SPIONs</td></tr><tr><td>משפך מסנן זכוכית, מתאם צינור ואקום, מתאים 24/40, 30 מ"ל</td><td>פישר</td><td>K954100-0344&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>פקקי בקבוקון זכוכית</td><td>פישר</td><td>03-391-46</td><td>לשימוש עם בקבוקוני זכוכית</td></tr><tr><td>בקבוקוני זכוכית 2 מ"ל</td><td>פישר</td><td>03-391-44</td><td>לאיסוף ג'ל מגנטיט & SPIONs</td></tr><tr><td>Hexane, CHROMASOLVR, עבור HPLC, &ge; 97.0% (GC)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>34859-1L&nbsp;</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ולעבוד במכסה אדים</td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ולעבוד בקולט אדים</td></tr><tr><td>ברזל (II) כלוריד טטרהידרט, &ge; 99.99% בסיס מתכות קורט&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>380024-5G</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי</td></tr><tr><td>ברזל (III) כלוריד נטול מים, אבקה, &ge; 99.99% בסיס מתכות קורט</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>451649-1G</td><td>מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי</td></tr><tr><td>מחמם איזומנטל, 500 מ"ל</td><td>Voight Global</td><td>EM0500/CEX1</td><td></td></tr><tr><td>מערבל מעבדה</td><td>Silverson</td><td>L5M-A</td><td></td></tr><tr><td>Lyophilizer</td><td>Labconco</td><td>7670520</td><td></td></tr><tr><td>Microspatulas</td><td>Fisher</td><td>21-401-25A</td><td>להעברת מגנטיט מגנט ג'ל</td></tr><tr><td>NdFeB, 1 אינץ' x 1 אינץ' x 1</td><td>במגנטים מדהימים</td><td>C1000H-M</td><td>מגנט חזק מאוד, טפל בזהירות</td></tr><tr><td>חומצה אולאית, &ge; 99% (GC)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>O1008-5G&nbsp;</td><td>אחסן במקפיא; מגיב מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי</td></tr><tr><td>בוחש עילי</td><td>IKA</td><td>2572201</td><td></td></tr><tr><td>מהדק בוחש עילי</td><td>IKA</td><td>2664000</td><td>לשימוש עם בוחש עילי</td></tr><tr><td>בוחש תקורה H-stand</td><td>IKA</td><td>1412000</td><td>לשימוש עם בוחש עילי</td></tr><tr><td>פוספט חוצץ מלח</td><td>Life Technologies</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>כוסות פלסטיק, 250 מ"ל</td><td>ניתן להשתמש גם בפישר</td><td>02-591-28</td><td></td></tr><tr><td>PLGA PURASORB PDLG (תערובת 75/25)</td><td>Purac</td><td>PDLG 7502</td><td>PDLG 7502A; אחסן במקפיא</td></tr><tr><td>אבקת Pluronic F-127, BioReagent, מתאימה לתרבית תאים</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2443-250G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>משוט להב הניתן להרחבה PTFE, קוטר 8 מ"מ</td><td>SciQuip</td><td>SP4018</td><td></td></tr><tr><td>מתאם כלי PTFE, מתאים 24/40, משוט קוטר 8 מ"מ</td><td>Monmouth</td><td>Scientific PTFE מתאם כלי A480</td><td>לשימוש עם משוט להב הניתן להרחבה PTFE</td></tr><tr><td>צ'ילר מחזורי</td><td>קלארקסון</td><td>696613</td><td>לשימוש עם מעבה ריפלוקס רוטו,</td></tr><tr><td>מתאים 24/40, 250 מ"מ</td><td>Ace Glass</td><td>5997-133</td><td></td></tr><tr><td>מאייד רוטו</td><td>קלארקסון</td><td>216949</td><td></td></tr><tr><td>מחיצת גומי, מתאים 24/40</td><td>Ace Glass</td><td>9096-56</td><td></td></tr><tr><td>משפך הפרדה עם פקק, 250 מ"ל</td><td>פישר</td><td>10-438E</td><td></td></tr><tr><td>נתרן גופרתי מגיב ACS, &ge; 99.0%, נטול מים,</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>גרגירי 239313-500G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>בקבוק תחתון עגול עם שלושה צווארים, זוויתי, 24/40 מפרקים, 500 מ"ל</td><td>Ace Glass</td><td>6948-16</td><td></td></tr><tr><td>מחבת מחוררת מנקה אולטרסאונד</td><td>פישר</td><td>15-335-20A</td><td>לשימוש עם שואב קולי</td></tr><tr><td>שואב קולי, 2.8 ליטר</td><td>פישר</td><td>15-335-20</td><td></td></tr><tr><td>בקר ואקום</td><td>קלארקסון</td><td>216639</td><td>לשימוש עם מאייד רוטו (אופציונלי)</td></tr> <tr><td>ואקום משאבת</td><td>קלארקסון</td><td>219959</td><td>לשימוש עם מאייד רוטו</td></tr></tbody></table>

תיוג תא ומיקוד עם פאראמגנטי תחמוצת ברזל חלקיקים

Cell Labeling and Targeting with Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles

משלוח ממוקד של תאים וסוכנים טיפוליים ירוויח מגוון רחב של יישומים ביו-רפואיים על ידי ריכוז האפקט הטיפולי באתר היעד תוך מזעור השפעות מזיקות לאתרים מחוץ ליעד. מיקוד תא מגנטי הוא טכניקת אספקה ​​יעילה, בטוחה, ופשוט. חלקיקי פאראמגנטי תחמוצת ברזל (SPION) מתכלים, ביולוגית, ויכולים להיות endocytosed לתאים להפוך אותם מגיב לשדות מגנטיים. התהליך כרוך ביצירת הסינתזה מגנטיט (Fe 3 O 4) ואחריו חלקיקי תחליב במהירות גבוהה כדי ליצור פולי (חומצה לקטית-שיתוף גליקולית) ציפוי (PLGA). SPIONs PLGA-מגנטיט הם כ -120 ננומטר בקוטר כולל ליבת מגנטיט הקוטר כ 10 ננומטר. כאשר הניח במדיום התרבות, SPIONs הם endocytosed באופן טבעי על ידי תאים ומאוחסן כצבירים קטנים בתוך endosomes cytoplasmic. חלקיקים אלה להקנות המוניים מגנטיים מספיק לתאיםכדי לאפשר מיקוד בשדות מגנטיים. מיון תא רב ויישומי מיקוד מופעלים על ידי עיבוד סוגי תאים שונים מגיבים לשדות מגנטיים. יש לי SPIONs מגוון רחב של יישומים ביו-רפואיים אחרים, כמו גם כוללים שימוש כחומר ניגוד הדמיה רפואית, מתן תרופות או גן ממוקד, מבחני אבחון, ודור של היפרתרמיה המקומית לטיפול גידול או הלחמת רקמות.

חלקיקי מגנטיט הם כ 10 ננומטר בקוטר כתוצאה מערבוב תמיסה מימית של ברזל (III) tetrahydrate כלוריד וברזל כלוריד (II) על 50 מעלות צלזיוס ו1,000 סל&quot;ד (איור 1). תוצאות אלו מראות סינתזה מוצלחת של ננו-חלקיקי מגנטיט. חשוב לוודא את הגודל והצורה של חלקיקי מגנטיט נלקחו ממדגם קטן של המנה כאשר מנסים סינתזה בפעם הראשונה. במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM) הוא השיטה המועדפת להדמית חלקיקים אלה. אצווה צריך להיות מושלך והסינתזה צריכה להיות ניסיתי שוב אם חלקיקי מגנטיט אינם כ 10 נ...

אספקת תאים ממוקדת שימושית במגוון יישומים ביו-רפואיים. מטרת פרוטוקול זה היא להשתמש בננו-חלקיקי תחמוצת ברזל סופר-פרמגנטיים (SPION) כדי לתייג תאים ובכך לאפשר גישות מיקוד לתאים מגנטיים לרמה גבוהה של שליטה על העברת התאים ולוקליזציה.

Targeted delivery of cells and therapeutic agents would benefit a wide range of biomedical applications by concentrating the therapeutic effect at the ...

המטרה הכללית של הליך זה היא לסנתז ננו-חלקיקים של תחמוצת ברזל סופר-פרמגנטית ולהשתמש בחלקיקים אלו כדי לסמן תאים עבור יישומי מיקוד ומיון מגנטיים. דבר זה מושג תחילה על ידי סנתזה של ננו-חלקיקי מגנטיט בקוטר 10 nanometer. השלב השני הוא ציפוי ננו-חלקיקי המגנטיט במעטפת בעובי 50 nanometer של polylactic co glycolic acid או PLGA.בשלב הבא, שוטפים את הננו-חלקיקים המגנטיים ומבצעים להם ייבוש בהקפאה. השלב הסופי הוא סימון תאים באמצעות ננו-חלקיקים מגנטיים ליישומי מיקוד ומיון תאים. לבסוף, נעשה שימוש במיקרוסקופיה פלואורסצנטית כדי להדגים את המיקוד של תאים המסומנים בננו-חלקיקים מגנטיים בתוך שדות מגנטיים.היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון מיקוד תאים באמצעות נוגדנים, הוא שמיקוד תאים מגנטי הוא ספציפי מאוד וניתן לשליטה. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפולים במגוון מצבים רפואיים, כיוון שניתן להוביל תאים טיפוליים לאתר המטרה תוך הימנעות מאתרים שאינם המטרה. באופן כללי, אנשים שאינם מכירים את השיטה זו יעמדו בפני קשיים, שכן נדרשת תשומת לב קפדנית לפרטים כדי להפיק ננו-חלקיקים טהורים ובאיכות גבוהה.ביקשנו לשפר את הדיוק בטרגוט ואת המיקום של תאים חיים בתוך הגוף. התחל בניקוי גזים (Degas) מ-500 milliliters של מים דאיוניים באמצעות בקבוק דרסל (dressel bottle) על ידי הזרמה עדינה של גז חנקן למשך 30 דקות. להקמת מערך התגובה, הנח בקבוק עגול בעל שלושה צווארים בנפח 500 milliliters בתוך מחמם מעטפת ISO.בשלב הבא, כסו את אחד מפתחי הצוואר בספטום גומי והתקינו קונדנסור לריפלקס בפתח השני. הריצו מים קרים ברציפות דרך הקונדנסור כדי ליצור אטמוספירה אינרטית עבור התגובה. ראשית, נקבו את הספטום הגומי של הבקבוק באמצעות מחט המחוברת לקו גז חנקן.לאחר מכן, נקבו את ספטום המעבה באמצעות מחט המחוברת למבעבע (bubbler) כדי להמחיש ויזואלית את זרימת הגז החוצה. בשלב הבא, התקינו להב ערבוב במרכז הצוואר באמצעות מתאם להב. כדי לשמור על ערבוב רציף של תערובת התגובה, חברו את ציר ההלהב לערבב עליון המורכב על מעמד.שטפו את הבקבוק בגז חנקן והשאירו זרימה של חנקן לתוך הבקבוק בקצב נמוך אך ניתן לגילוי. לאחר מכן, הסירו את קונדנסור הריפלקס והוסיפו גרם אחד של iron three chloride, ‏612.5 milligrams של iron two chloride tetra ו-50 milliliters של Degas water. החזירו את הקונדנסור וערבבו את התגובה במהירות של 1000 RPM תוך חימום ל-50 degrees Celsius.תהליך זה יפיק חלקיקי מגנטיט בקוטר של 10 nanometer. ברגע שהתגובה תגיע ל-50 °C, השתמש במזרק כדי להזריק 10 milliliters של 28% ammonium hydroxide דרך ספטום הבקבוק. עם שקיעת המגנטיט, התמיסה צריכה להפוך לשחורה.הסיר את הספטום הגומי ואת קו הגז, וחמם את התגובה ל-90 °C. לאחר מכן, הוסף לבקבוק 1 mL של חומצה אולאית כדי לצפות את הננו-חלקיקים וליצור את ג'ל המגנטיט. לאחר מכן, החזר את הספטום ואת קו הגז לבקבוק והסר את הקונדנסור.כבו את החימום וערבבו את התגובה במהירות של 500 RPM במשך שעתיים. לאחר הערבוב, שפכו את עודפי הנוזל תוך כדי החזקת הננו-חלקיקים בתחתית הבקבוק באמצעות מגנט חזק. כדי להתחיל בטיהור, המיסו תחילה את ג'ל המגנטיט ב-40 milliliters של hexanes.שפכו לאט תמיסה זו אל תוך משפך הפרדה המכיל 40 milliliters של Degas water וסובבו בעדינות את המשפך במשך חמש דקות. לאחר הסיבוב, שפכו החוצה את השכבה המימית התחתונה, ושטפו את תמיסת המגנטיט פעמיים נוספות עם Degas water באופן דומה. לאחר מכן, העבירו את תמיסת המגנטיט לבקבוק ארלנמאייר.ייבשו את התמיסה על ידי הוספת מספר שפכדורים של sodium sulfate וערבוב התערובת בתנועה סיבובית. לאחר מכן, בצעו סינון בוואקום. סננו את התערובת דרך נייר סינון של one micrometer.הגדירו את טמפרטורת אמבט המים של האידור סיבובי (rotary evaporator) ל-50 °C, כאשר מים בטמפרטורה של 24 °C זורמים במעבה. לאחר מכן, העבירו את התסננת לבקבוק אידוי של 50 mL ואדו את ה-hexanes במשך שעתיים במהירות סיבוב מתונה תחת ואקום. בבקבוקוני זכוכית, אספו את ג'ל המגנטיט לשש מנות (aliquots) של 40 mg; ציפוי ושטיפה יבוצעו לכל מנה בנפרד. הוסיפו מנה אחת של ג'ל יחד עם 40 mL של PLGA ב-ethyl acetate לכלי בכור פלסטי, ובצעו סוניקציה לתערובת למשך 10 דקות.בשלב הבא, הוסיפו 80 milliliters של onic F1 27 לכלי הביקר, ובצעו מיד אמולסיה באמצעות מערבל בהגדרה גבוהה למשך שבע דקות. ננו-חלקיקים אלו הם כעת ננו-חלקיקי תחמוצת ברזל סופרה-פרמגנטיים או spy on. דללו את התמיסה עם ליטר אחד של מים דה-יוניים ובצעו סוניקציה במנדף למשך שעה. לאחר מכן, הניחו מגנט חזק לצד התמיסה וערבבו אותה בעדינות כדי לאסוף את ה-spy on על המגנט.שפכו את התמיסה המימית תוך השארת ה-S scions בכלי הביקר. שטפו את ה-S scions שלוש פעמים במים, בביצוע שטיפה בכל פעם. לאחר שכל שש המנות צופו ונשטפו.אסוף את ה-S scions למבחנה אחת מזכוכית. ביצע ייבוש בהקפאה (Freeze dry) של תמיסת ה-spy בן לילה בליופיליזטור כדי להכין אותה לסיומון תאים. ראשית, השהה את ה-pyon ב-PBS בריכוז של 40 mg/mL ובצע סוניקציה למשך 30 דקות.בשלב הבא, הוסיפו את התמיסה לבקבוק עם תאיים שנמצאים כמעט במצב של confluence בריכוז של 5 µL למילליליטר של מצע תרבית התאים. נערנו את הבקבוק כדי להפיץ את התמיסה באופן שווה. דגרו את התאים למשך 16 שעות.בטמפרטורה של 37 °C. שאבו בעדינות את מדיום התרבית ולאחר מכן שטפו את התאים פעמיים. באמצעות PBS, ניתן כעת להשתמש בתאים המסומנים מגנטית לניסויים.ניתן לייצר באופן עקבי ננו-חלקיקי מגנטיט בעלי קוטר של 10 nanometers על ידי ערבוב תמיסה מימית של iron three chloride ו-iron two chloride tetra hydrate בטמפרטורה של 50 °C ובמהירות של 1000 RPM. מיקרוסקופיה אלקטרונית חודרת, או TEM, היא השיטה המועדפת לקביעת גודל החלקיקים. ציפוי ננו-חלקיקי המגנטיט ב-PLGA באמצעות אמולסיפייר במהירות גבוהה מביא באופן הדיר תוצאות של ססיוני PLGA ומגנטיט בעלי קוטר של 120 nanometers. מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת, או SEM, משמשת להדמיית חלקיקים אלו. אינקובציה של תאי אנדותל העוברים מהדם עם pyon למשך 16 שעות מובילה לאנדוציטוזה של הננו-חלקיקים כפי שנצפה ב-TEM. ניתן להדמיות את ננו-חלקיקי ה-PLGA מגנטיט בתוך התא, שם הם מאוחסנים בתוך אנדוזומים ציטופלזמיים.טעינת הברזל לתאים גבוהה מספיק כדי להשיג לכידה מגנטית של תאים חיוניים להתקנים רפואיים השתילים פרומגנטיים. תאי אנדותל המסומנים מגנטית נמשכים לסטינט פרומגנטי בקצב גבוה יותר מאשר לסטינט שאינו מגנטי. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לשטוף ביסודיות את כל כלי הזכוכית והציוד כדי למקסם את הניקיון והבטיחות של הננו-חלקיקים בעקבות הליך זה.ניתן לבצע שיטות אחרות, כגון תargeting תאיים מגנטי, כדי לענות על שאלות נוספות, כגון אילו טיפולים רפואיים יכולים להפיק תועלת מהעברה ספציפית ומבוקרת של תאים. טכנולוגיית התtargeting המגנטי זו תאפשר פיתוח של העברה ממוקדת של תאים עבור מגוון יישומים ביו-רפואיים. לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי האופן שבו מסנתזים ננו-חלקיקים של תחמוצת ברזל סופר-פרמגנטיים, וכיצד להשתמש בחלקיקים אלו כדי לסמן תאים ליישומים של תargeting מגנטי.

cell-labeling-targeting-with-superparamagnetic-iron-oxide

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

להערכת טיפולים בתאי גזע חדש חשוב הלא פולשני המסלול התאים מוזרקים in vivo. סרט הווידאו הזה יראה לכם כיצד לתייג אדם בתאי גזע mesenchymal ו עובריים עם סוכני תחמוצת ברזל מבוסס בניגוד in vivo עבור הבאים MR הדמיה in vivo.

תיוג hESCs ו hMSCs עם ברזל אוקסיד חלקיקים עבור פולשני של מעקב vivo עם MR Imaging

שיטות bioimaging להערכת biodistribution התא של חלקיקים המתאימים ניטור טיפולית אבחון של תרכובות nanoformulated. השיטות שתוארו לעיל הם רגיש וספציפי כאשר העריכו ידי coregistration היסטולוגית. מתודולוגיות לספק מסלול translational מ מכרסם ליישומים האדם.

Bioimaging רשום של ננו לניטור האבחון והטיפול

אנו מתארים טכניקה תיוג ומעקב בתאי גזע עם ה-FDA, תחמוצת ברזל פאראמגנטי (SPIO), ferumoxytol (Feraheme). זו טכניקת דימות הסלולר אשר מנצל מגנטית (MR) תהודה להדמיה, הוא נגיש לניטור ארוך טווח האבחנה של להצליח או להיכשל engraftments תא גזע לחולים.

תיוג בתאי גזע עם Ferumoxytol, ה-FDA אוקסיד Nanoparticle ברזל

מאמר זה מתאר רצף של אירועים אופטימיזציה עבור דימות multimodal של שתלי הסלולר מכרסם במוח באמצעות: (i) ביולומינציה vivo ו הדמיה באמצעות תהודה מגנטית, ו (ב) הודעה מורטם ניתוח היסטולוגית. השילוב בין שיטות הדמיה על חיה אחת מאפשר הערכה שתל נייד עם רגישות גבוהה רזולוציה, וספציפיות.

Multimodal הדמיה של השתלת תא גזע במערכת העצבים המרכזית של עכברים

כאן, אנו מתארים פרוטוקול לסינתזה של חלקיקי מגנטים plasmonic עם מומנט מגנטי חזק וספיג חזק קרוב אינפרא אדום (NIR). הפרוטוקול כולל גם נטיית נוגדן לחלקיקים דרך מחצית Fc עבור יישומים ביו שונים הדורשים מיקוד ספציפי מולקולרי.

Nanoclusters סינתזה של Immunotargeted מגנטתי plasmonic

מוצג פרוטוקול לסינתזה וקטיונים של מגנטופריטין מסומם בקובלט, כמו גם שיטה למגנט במהירות תאי גזע עם מגנטופריטין קטיוני.

סינתזה של Cationized Magnetoferritin עבור המגנטיזציה אולטרה-מהירה של תאים

כתב היד הזה מתאר את משלוח יעיל, שאינו ויראלי של miR לתאי אנדותל ידי וקטור PEI / MNP ו המגנטיזציה שלהם. לכן, בנוסף שינוי גנטי, גישה זו מאפשרת להדרכת תא מגנטית ויכולת גילוי MRI. הטכניקה יכולה לשמש כדי לשפר את המאפיינים של מוצרי תא טיפוליים.

הכנה<em&gt; במבחנה</em&gt; אפיון ממוגנטים miR-modified לתאי אנדותל

כדי לשפר בדיקות אבחון סרולוגית עבור אנטיגנים שחפת של פטרת , פיתחנו superparamagnetic ברזל תחמוצת הnanoprobes כדי לזהות שחפת הריאות.

סינתזה, אפיון, ויישום של Nanoprobes תחמוצת ברזל Superמגנטית לאיתור שחפת הריאות חוץ

מוצג כאן הוא פרוטוקול עבור משלוח של תאי גזע mesenchymal לא פולשנית (MSC) ומעקב במודל העכבר של פציעה מוחית טראומטית. ברזל פאראמגנטי תחמוצת הברזל מועסקים כהדמיה תהודה מגנטית (MRI) בדיקה עבור התיוג MSC ו פולשני ב vivo מעקב אחר משלוח intranasal באמצעות MRI בזמן אמת.

מעקב על תחמוצת ברזל פאראמגנטית-מתויג תאי גזע Mesenchymal באמצעות ה-MRI לאחר Intranasal משלוח ב מודל טראומטי פציעה במוח

בעבודה זו, אנו מספקים פרוטוקול לתפקוד ביולוגי של ננו-חומרים מגנטיים עם נוגדנים עבור מיקוד תאים ספציפיים. כדוגמאות, אנו משתמשים בננו-חוטי ברזל כדי לתקוף תאים סרטניים.

ביו-פונקציונליזציה של ננו-חומרים מגנטיים

מחסום הדם-מוח הוא משוכה משמעותית במתן טיפולים לגליובלסטומה, מחלה שאין לה תרופה. כאן, אנו מדווחים על פלטפורמת ננו טיפולית של תחמוצת ברזל מונחית תמונה in vivo שיכולה לעקוף את המחסום הפיזיולוגי הזה בזכות גודלו ולהצטבר בגידול.

העברת ננו-חלקיקים של מטען אוליגונוקלאוטיד במודל בעלי חיים רב-צורניים מסוג גליובלסטומה

למד לסנתז ננו-חלקיקי תחמוצת ברזל על-פרמגנטיים ולתייג תאים למיקוד מגנטי. השיטה כוללת ציפוי PLGA ומיקרוסקופיה פלואורסצנטית להדגמת יעילות היעד.

תיוג תא ומיקוד עם פאראמגנטי תחמוצת ברזל חלקיקים

גלה סרטונים נוספים