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Articolo metodologico

Saggio di fototossicità in vitro: un metodo basato sulla PDT per valutare il potenziale fototossico di un fotosensibilizzatore nelle cellule di cancro del polmone

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30 aprile 2023

In questo articolo

Abstract

Fonte: Chang, J. E., et al. Efficacia antitumorale della terapia fotodinamica con nanoparticelle mirate al cancro del polmone.J. Vis. Exp.(2016).

La terapia fotodinamica (PDT) è un metodo non invasivo e non chirurgico per il trattamento del cancro del polmone. I fotosensibilizzatori si accumulano selettivamente nel tessuto tumorale e portano alla morte delle cellule tumorali in presenza di ossigeno e della corretta lunghezza d'onda della luce. In questo video protocollo, viene utilizzato un metodo basato sulla PDT per valutare il potenziale fototossico di un potenziale fotosensibilizzatore nelle cellule di cancro del polmone.

Protocollo

1. Sintesi di acido ialuronico-ceramide (HACE)

  1. Solubilizzare 12,21 mmol di oligomero di acido ialuronico (HA) e 9,77 mmol di idrossido di tetra-n-butilammonio (TBA) in 60 ml di acqua bidistillata (DDW). Mescolate per 30 min.
  2. Per sintetizzare il linker DS-Y30, sciogliere 8,59 mmol di ceramide DS-Y30 e 9,45 mmol di trietilammina in 25 ml di tetraidrofurano (THF). Miscelare con 8,59 mmol di cloruro di 4-clorometilbenzoile in THF. Agitare per 6 ore a 60 °C.
  3. Sciogliere gli 8,10 mmol sintetizzati di HA-TBA e 0,41 mmol di linker DS-Y30 in una miscela di THF e acetonitrile (4:1, v/v). Agitare per 5 ore a 40 °C.
  4. Rimuovere le impurità filtrando con un agente filtrante ed eliminare il solvente organico mediante evaporazione sotto vuoto. Purificare il prodotto utilizzando una membrana per dialisi (cut-off del peso molecolare: 3,5 kDa) e liofilizzare.

2. Preparazione delle nanoparticelle

  1. Sciogliere 1 mg di HB e 1 mg di paclitaxel in 0,5 ml di dimetilsolfossido (DMSO) e miscelare con 0,5 ml di DDW mescolando a vortice per 5 minuti. Quindi, solubilizzare HACE in quella miscela mescolando a vortice per altri 5 minuti.
  2. Per eliminare il solvente, riscaldare a 70 °C per 4 ore sotto un leggero getto di azoto gassoso.
  3. Risospendere il film composto da HACE, HB e paclitaxel con 1 ml di DDW. Filtrare con un filtro a siringa (dimensione dei pori di 0,45 μm) per rimuovere i farmaci non incapsulati.

3. Fototossicità in vitro

  1. Assorbimento di nanoparticelle in linee cellulari di cancro del polmone
    1. Preparare RPMI-1640 contenente il 10% (v/v) di siero fetale bovino e l'1% (p/v) di penicillina-streptomicina.
    2. Seminare le cellule A549 in piastre di coltura cellulare a 24 pozzetti a una densità di 1 × 105 cellule/pozzetto (triplicati per ciascun gruppo). Incubare per 24 ore a 37 °C in un'atmosfera umidificata al 5% di CO2 e al 95% di aria.
    3. Dopo l'adesione delle cellule, rimuovere il terreno e lavare le cellule aggiungendo 1 ml di soluzione salina tamponata con fosfato (PBS).
    4. Sciogliere le nanoparticelle in PBS fino a una concentrazione finale di 2 μM/ml HB. Quindi, incubare le cellule con 1 ml di PBS, NP vuote, HB-NP o HB-P-NP in ciascun pozzetto per 4 ore al buio.
    5. Rimuovere tutta la soluzione e lavare le cellule aggiungendo 1 ml di PBS freddo. Ripetere ancora una volta la fase di lavaggio. Aggiungere un terreno di coltura fresco.
  2. Saggio di vitalità cellulare
    1. Posizionare la piastra di coltura cellulare sotto la fibra PDT (con 1 cm di distanza dalla fibra PDT al pozzetto). Indossare occhiali di sicurezza laser e illuminare le celle con un laser PDT (630 nm, 400 mW/cm2) al buio per vari periodi di tempo: 0, 5, 10, 20, 30 e 40 sec (0, 2, 4, 8, 12 e 16 J/cm2). Quindi, incubare le cellule per 24 ore al buio.
    2. Aspirare il terreno e lavare le cellule aggiungendo 1 ml di PBS freddo. Ripetere ancora una volta la fase di lavaggio.
    3. Aggiungere 10 μl di soluzione per la misurazione della citotossicità a ciascun pozzetto. Incubare al buio per 2 ore.
    4. Misurare l'assorbanza a 450 nm utilizzando un lettore di micropiastre.

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
acido ialuronico oligo Fornitore verificato - Bioland Co., Ltd.
DS-Y30 (ceramide 3B; principalmente noleoil-fitosfingosina)Fornitore verificato - Doosan Biotech Co., Ltd.
acido adipico diidrazide Sigma AldrichCodice A0638
N-(3-dimetilamminopropil)-N'- etilcarbodiimmideSigma Aldrich Codice 39391
cloruro di 4-(clorometil)benzoileSigma Aldrich 270784
Paclitaxel Corporazioni Taihua
filtro per siringaSartorius Stedim Biotech GmbHTelefono 17762 15 mm, RC, PP, 0,45 μm
RPMI-1640Gibco Life Technologies, Inc.Codice: 11875
Penicillina-streptomicinaGibco Life Technologies, Inc. Codice: 15070
Siero fetale bovino Gibco Life Technologies, Inc.16140071
Celite (Agente filtrante) Sigma Aldrich Codice 6858Vedere il passaggio 1.4

Tag

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