העברת in vitro ו- in vivo של היפרתרמיה של ננו-חלקיקים מגנטיים באמצעות מערכת אספקה שנבנתה בהתאמה אישית

שיטה זו משמעותית מכיוון שהיא מספקת את הדרך החזקה והניתנת לשחזור לספק טיפול בהיפרתרמיה של ננו-חלקיקים מגנטיים במודלים פרה-קליניים. טכניקה זו מאפשרת אספקה מדויקת ועקבית של היפרתרמיה של ננו-חלקיקים על ידי ניטור ובקרה מדויקים של הסביבה המקומית, הפיזיולוגיה של בעלי החיים והמינון התרמי. כאשר מנסים פרוטוקול זה, זכור שחימום ננו-חלקיקים חייב להישאר מוגבל לרקמת המטרה.

חיוני להשתמש בתרמומטריה בשפע ומתאימה כדי להבטיח שחזור ובטיחות. 24 שעות לאחר הציפוי, תאי מלנומה של עכברים B16 F10 מוסיפים ננו-חלקיקים מגנטיים לריכוז סופי של שלושה מיליגרם יון למיליליטר. ודא שהננו-חלקיקים מפוזרים באופן שווה בכל הבאר על ידי יצירת תמיסת מלאי של מדיה וננו-חלקיקים מגנטיים מראש.

48 שעות לאחר הוספת הננו-חלקיקים, הוסף 0.5 מיליליטר טריפסין לכל באר מטופלת וסובב בעדינות את הצלחת. השתמש במיקרוסקופ כדי לבדוק שהתאים מנותקים. לאחר מכן, הוסף מיליליטר אחד של מדיה לכל באר ואסוף את כל התאים לצינורות של 1.5 מיליליטר באמצעות צינור נפרד מסומן בבירור לכל באר.

סובב את הצינורות ב-60G למשך שתיים-שלוש דקות כדי לגלול את התאים. לאחר מכן הנח צינורות במרווח המלא במים בתוך הסליל. הגדר את הטמפרטורה של אמבט המים כדי לשמור על המדיה ומשטח התא על 37 מעלות צלזיוס.

הגדר בדיקות טמפרטורת סיבים אופטיים נפרדות כדי לפקח על הטמפרטורה בתוך הצינור ואמבט המים. הפעל את הצ'ילר ובדוק שנוזל הקירור זורם דרך הסליל. לאחר מכן הפעל את מקור הכוח והתאם את אחוז המקסימום לשדה הרצוי.

הפעל את סליל הסולנואיד בן 14 הסיבובים המופעל על ידי גנרטור של 10 קילוואט ב-165 קילו-הרץ ו-23.87 קילו-אמפר למטר. טפל בתאים עד להגעה למינון תרמי שנקבע בעבר. לאחר הטיפול, השעו מחדש את התאים הגלולים במדיה בתוך הצינורות וציפו אותם מחדש לצלחות חדשות עם שש בארות מסומנות בבירור.

לאחר הרדמת העכבר, יש לנקות את הגידול בעזרת מגבון אלכוהול. להזריק את הננו-חלקיקים המגנטיים לגידול שלוש שעות לפני הטיפול ב-AMF. לאחר שלוש שעות יש להרדים שוב את העכבר ולבדוק אם אין תגובה לרפלקסים הנכונים.

הסר את תג האוזן או כל חפץ מתכת אחר על העכבר והנח בעדינות בדיקת טמפרטורת סיבים אופטיים משומנים לתוך פי הטבעת שלו. הכנס את הקטטר לתוך הגידול. הסר את המחט.

לאחר מכן חתוך את הקטטר כך שלא יבלוט מהגידול יותר מדי. הכנס לקטטר בדיקת טמפרטורת סיבים אופטיים עם שלושה חיישנים, שתגן על החיישנים. הדביקו את פי הטבעת והבדיקה התוך-גידולית לזנב החיה.

הנח את העכבר בצינור של 50 מיליליטר שאמור להיות חור ליד הראש שבו ניתן לחבר את ההרדמה ולהעביר אותה. הנח את הצינור בתוך מערך הסליל וחבר מחדש את ההרדמה. הנח בדיקת טמפרטורת סיבים אופטיים באופן רופף לתוך הצינור כדי למדוד את טמפרטורת הסביבה.

לאחר מכן הפעל את הצ'ילר וודא שנוזל הקירור מופץ. ודא שתוכנת המחשב מציגה את הטמפרטורות השונות והתחל להקליט כדי לאפשר הצגת חישוב CEM43 בזמן אמת היכן שהמינון הנדרש של CEM43 היה צריך להיקבע בעבר. הפעל את המגנט באחוז הספק נמוך וודא שבדיקות טמפרטורת הסיבים האופטיים רושמות שינויי טמפרטורה.

בקיצור, שטמפרטורת הליבה של החיה נשארת על 38 מעלות צלזיוס, ומווסתת אותה עם מעיל האוויר הממוזג. התאם את עוצמת השדה המגנטי על ידי שינוי הכוח השולט ברמת הטמפרטורה בגידול. כבה את ה-AMF לאחר השגת המינון הרצוי.

הסר את הצינור מהסליל והסר את העכבר מהצינור. לאחר מכן, כבה את הצ'ילר. חלץ את הבדיקות והצנתרים ובמידת הצורך, תייג את החיה עם תג אוזן מתכת חדש.

עקוב אחר העכבר במהלך ההתאוששות מההרדמה, וודא שהוא חוזר להתנהגות רגילה ושאין סיבוכים. עבור היפותרמיה in vivo, חיוני להציב כמה שיותר בדיקות טמפרטורת סיבים אופטיים באתרים אסטרטגיים לצורך הערכת יעילות ובטיחות בזמן אמת. בדיקות אלה מאפשרות לתעד טמפרטורה לאורך כל הניסוי, מה שמאפשר דוזימטריה מדויקת והיסטוריה תרמית.

עקומות שנוצרו במהלך ניסוי in vivo מוצגות כאן, המדגישות את היכולת לנטר מקרוב את הטמפרטורה ולהתאים את המערכת כדי לשמור על טמפרטורות הגידול בטווח הרצוי. עלילות הר הגעש מציגות גנים בעלי ביטוי דיפרנציאלי בעקבות טיפול בהיפרתרמיה של ננו-חלקיקים מגנטיים במבחנה וב-vivo, ומדגימים כיצד ניתן להשתמש בטכניקות מולקולריות כדי לנטר את השפעות ההיפרתרמיה. ניטור מדויק של טמפרטורות הגידול, טמפרטורת הליבה של בעלי החיים והמינון התרמי נחוצים למתן טיפול עקבי.

בעקבות היפרתרמיה, ניתן לבצע ניתוחים שונים כדי להבין את ההשפעה והמנגנון של הטיפול. וניתן ליישם טיפולים אחרים להשפעה טיפולית גדולה יותר.