Name: Induzione di una lieve ipertermia mirata in modelli di tumore murino attraverso la conversione fototermica della luce nel vicino infrarosso mediante nanobarre doro intratumorali (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-10T14:50:00.000+00:00
Duration: 9 min 23 s
Description: Scopri l'ipertermia mirata nei tumori solidi murini usando nanobarre d'oro e luce nel vicino infrarosso. Questo metodo consente il riscaldamento localizzato con monitoraggio termico in tempo reale per trattamenti oncologici sicuri ed efficaci.

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<ol><li>Crezee, J., Franken, N. A. P., Oei, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperthermia-based+anti-cancer+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Hyperthermia-based anti-cancer treatments.</a> Cancers (Basel). 13 (6), 1-4 (2021).</li>
<li>Zhang, Y., Li, Z., Huang, Y., Zou, B., Xu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amplifying+cancer+treatment%3A+advances+in+tumor+immunotherapy+and+nanoparticle-based+hyperthermia%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Immunol%22%5BJournal%5D)">Amplifying cancer treatment: advances in tumor immunotherapy and nanoparticle-based hyperthermia.</a> Front Immunol. 14, 1258786(2023).</li>
<li>Huang, X., Lu, Y., Guo, M., Du, S., Han, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+strategies+for+nano-based+PTT+combined+with+immunotherapy%3A+from+a+biomaterial+point+of+view%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Recent strategies for nano-based PTT combined with immunotherapy: from a biomaterial point of view.</a> Theranostics. 11, 7546-7569 (2021).</li>
<li>Yi, G. Y., Kim, M. J., Kim, H. I., Park, J., Baek, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperthermia+treatment+as+a+promising+anti-cancer+strategy%3A+therapeutic+targets%2C+perspective+mechanisms+and+synergistic+combinations+in+experimental+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Antioxidants+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Hyperthermia treatment as a promising anti-cancer strategy: therapeutic targets, perspective mechanisms and synergistic combinations in experimental approaches.</a> Antioxidants (Basel). 11, 625(2022).</li>
<li>Hajebi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+stimuli-responsive+gold+nanorods+for+drug-delivery+and+targeted+therapy+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Pharmacother%22%5BJournal%5D)">Advances in stimuli-responsive gold nanorods for drug-delivery and targeted therapy systems.</a> Biomed Pharmacother. 180, 117493(2024).</li>
<li>Cancino-Bernardi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold-based+nanospheres+and+nanorods+particles+used+as+theranostic+agents%3A+an+in+vitro+and+in+vivo+toxicology+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Gold-based nanospheres and nanorods particles used as theranostic agents: an in vitro and in vivo toxicology studies.</a> Chemosphere. 213, 41-52 (2018).</li>
<li>Cheng, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-responsive+nanohybrid+based+on+degradable+silica-coated+gold+nanorods+for+triple-combination+therapy+for+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Dual-responsive nanohybrid based on degradable silica-coated gold nanorods for triple-combination therapy for breast cancer.</a> Acta Biomater. 128, 435-446 (2021).</li>
<li>Qin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biosynthesized+gold+nanoparticles+that+activate+Toll-like+receptors+and+elicit+localized+light-converting+hyperthermia+for+pleiotropic+tumor+immunoregulation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Biosynthesized gold nanoparticles that activate Toll-like receptors and elicit localized light-converting hyperthermia for pleiotropic tumor immunoregulation.</a> Nat Commun. 14, 5178(2023).</li>
<li>Wu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme-responsive+multifunctional+peptide+coating+of+gold+nanorods+improves+tumor+targeting+and+photothermal+therapy+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Enzyme-responsive multifunctional peptide coating of gold nanorods improves tumor targeting and photothermal therapy efficacy.</a> Acta Biomater. 86, 363-372 (2019).</li>
<li>Chatterjee, D. K., Diagaradjane, P., Krishnan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle-mediated+hyperthermia+in+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Ther+Deliv%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle-mediated hyperthermia in cancer therapy.</a> Ther Deliv. 2, 1001-1014 (2011).</li>
<li>Scutigliani, E. M., Liang, Y., Crezee, H., Kanaar, R., Krawczyk, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+the+heat+stress+response+to+improve+hyperthermia-based+anticancer+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Modulating the heat stress response to improve hyperthermia-based anticancer treatments.</a> Cancers (Basel). 13 (6), 1-20 (2021).</li>
<li>Liu, Y. T., Sun, Z. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Turning+cold+tumors+into+hot+tumors+by+improving+T-cell+infiltration%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Turning cold tumors into hot tumors by improving T-cell infiltration.</a> Theranostics. 11, 5365-5386 (2021).</li>
<li>Kennedy, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+intra-tumoral+hyperthermia+using+uniquely+biocompatible+gold+nanorods+induces+strong+immunogenic+cell+death+in+two+immunogenically+%27cold%27+tumor+models%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Immunol%22%5BJournal%5D)">Targeted intra-tumoral hyperthermia using uniquely biocompatible gold nanorods induces strong immunogenic cell death in two immunogenically 'cold' tumor models.</a> Front Immunol. 15, 1512543(2025).</li>
<li>Chen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depleting+tumor-associated+Tregs+via+nanoparticle-mediated+hyperthermia+to+enhance+anti-CTLA-4+immunotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Depleting tumor-associated Tregs via nanoparticle-mediated hyperthermia to enhance anti-CTLA-4 immunotherapy.</a> Nanomedicine (Lond). 15, 77-92 (2020).</li>
<li>Oei, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+the+abscopal+effect+of+radiation+and+immune+checkpoint+inhibitor+therapies+with+magnetic+nanoparticle+hyperthermia+in+a+model+of+metastatic+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Enhancing the abscopal effect of radiation and immune checkpoint inhibitor therapies with magnetic nanoparticle hyperthermia in a model of metastatic breast cancer.</a> Int J Hyperthermia. 36, 47-63 (2019).</li>
<li>Mouratidis, P. X. E., Costa, M., Rivens, I., Repasky, E. E., Ter Haar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+focused+ultrasound+can+improve+the+anti-cancer+effects+of+immune+checkpoint+inhibitors+in+murine+pancreatic+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22J+R+Soc+Interface%22%5BJournal%5D)">Pulsed focused ultrasound can improve the anti-cancer effects of immune checkpoint inhibitors in murine pancreatic cancer.</a> J R Soc Interface. 18, 20210266(2021).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+gold+nanostar-mediated+photothermal+immunotherapy+for+brain+tumor+ablation+and+immunologic+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Immunotherapy%22%5BJournal%5D)">Plasmonic gold nanostar-mediated photothermal immunotherapy for brain tumor ablation and immunologic memory.</a> Immunotherapy. 11, 1293-1302 (2019).</li>
<li>Cano-Mejia, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prussian+blue+nanoparticle-based+photothermal+therapy+combined+with+checkpoint+inhibition+for+photothermal+immunotherapy+of+neuroblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Prussian blue nanoparticle-based photothermal therapy combined with checkpoint inhibition for photothermal immunotherapy of neuroblastoma.</a> Nanomedicine. 13, 771-781 (2017).</li>
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<li>Ruggiero, E., Alonso-de Castro, S., Habtemariam, A., Salassa, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upconverting+nanoparticles+for+the+near+infrared+photoactivation+of+transition+metal+complexes%3A+new+opportunities+and+challenges+in+medicinal+inorganic+photochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Upconverting nanoparticles for the near infrared photoactivation of transition metal complexes: new opportunities and challenges in medicinal inorganic photochemistry.</a> Dalton Trans. 45, 13012-13020 (2016).</li>
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<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near+infrared+laser-induced+targeted+cancer+therapy+using+thermoresponsive+polymer+encapsulated+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Near infrared laser-induced targeted cancer therapy using thermoresponsive polymer encapsulated gold nanorods.</a> J Am Chem Soc. 136, 7317-7326 (2014).</li>
<li>Liu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((antigen-trapping+gold+nanorods+elicit+anticancer+immunity+against+abscopal+tumors+by+photothermal+therapy-induced+in+situ+vaccination%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">antigen-trapping gold nanorods elicit anticancer immunity against abscopal tumors by photothermal therapy-induced in situ vaccination.</a> Biomaterials. 275, 120921(2021).</li>
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<li>Dickerson, E. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanorod+assisted+near-infrared+plasmonic+photothermal+therapy+%28PPTT%29+of+squamous+cell+carcinoma+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Lett%22%5BJournal%5D)">Gold nanorod assisted near-infrared plasmonic photothermal therapy (PPTT) of squamous cell carcinoma in mice.</a> Cancer Lett. 269, 57-66 (2008).</li>
<li>Huff, T. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperthermic+effects+of+gold+nanorods+on+tumor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Hyperthermic effects of gold nanorods on tumor cells.</a> Nanomedicine (Lond). 2, 125-132 (2007).</li>
<li>Ghafarkhani, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mild+hyperthermia+induced+by+gold+nanorods+acts+as+a+dual-edge+blade+in+the+fate+of+SH-SY5Y+cells+via+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Mild hyperthermia induced by gold nanorods acts as a dual-edge blade in the fate of SH-SY5Y cells via autophagy.</a> Sci Rep. 11, 23984(2021).</li>
<li>Gong, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermo-responsive+polymer+encapsulated+gold+nanorods+for+single+continuous+wave+laser-induced+photodynamic%2Fphotothermal+tumour+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Thermo-responsive polymer encapsulated gold nanorods for single continuous wave laser-induced photodynamic/photothermal tumour therapy.</a> J Nanobiotechnology. 19, 41(2021).</li>
<li>Hainfeld, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticle+hyperthermia+reduces+radiotherapy+dose%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticle hyperthermia reduces radiotherapy dose.</a> Nanomedicine. 10, 1609-1617 (2014).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>0,25% tripsina&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientifico</td><td>25200-056</td><td></td></tr><tr><td>10 ml di Stripette</td><td>Fisher Scientifico</td><td>7200574</td><td></td></tr><tr><td>Provetta Falcon da 15 mL</td><td>Corning</td><td>352095</td><td></td></tr><tr><td>Siringa da 1 ml</td><td>BD Bioscienze</td><td>3331431</td><td></td></tr><tr><td>Ferri da 28 g</td><td>BD Bioscienze</td><td>1298811</td><td></td></tr><tr><td>Linea cellulare per carcinoma mammario 4T1</td><td>Collezione di cultura dei tipi americani</td><td>Codice CRL-2539</td><td></td></tr><tr><td>5 ml di Stripette</td><td>Fisher Scientifico</td><td>7200573</td><td></td></tr><tr><td>Provetta Falcon da 50 mL</td><td>Fisher Scientifico</td><td>14-432-22</td><td></td></tr><tr><td>70% Etanolo</td><td>Alcoli commerciali</td><td>36195</td><td></td></tr><tr><td>Gel di aloe vera</td><td>Marchio Life</td><td>57800985495</td><td></td></tr><tr><td>Linea cellulare di melanoma B16-F10</td><td>Collezione di cultura dei tipi americani</td><td>Codice CRL-6475</td><td></td></tr><tr><td>Biorender</td><td>BioRender</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Armadio Bisafety</td><td>Nuaire</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Occhiali di sicurezza laser di classe 4&nbsp;</td><td>Visione laser</td><td>F22. P5P18.5000</td><td>Abbiamo utilizzato un telaio P22 con un filtro P5P18</td></tr><tr><td>Incubatore CO2 (37 &deg; C, 5% CO2)</td><td>Nuaire</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Corning 1-200 & micro; L Pipetta a cremagliera universale Suggerimenti</td><td>Corning</td><td>4865</td><td></td></tr><tr><td>Pipetta filtrata Corning&nbsp; Punte, 30 & micro; L</td><td>Fisher Scientifico</td><td>07-200-265</td><td></td></tr><tr><td>Linea cellulare colorettale murina CT26</td><td>Collezione di cultura dei tipi americani</td><td>Codice CRL-2638</td><td></td></tr><tr><td>DPBS</td><td>Thermo Fisher Scientifico</td><td>10010-049</td><td></td></tr><tr><td>Provette Eppendorf</td><td>Thermo Fisher Scientifico</td><td>3451</td><td></td></tr><tr><td>Topi femmina BALB/c</td><td>Charles River Laboratories (Montreal, Canada)</td><td>028</td><td></td></tr><tr><td>Femmina C57Bl/6</td><td>Charles River Laboratories (Montreal, Canada)</td><td>027</td><td></td></tr><tr><td>Siero fetale bovino</td><td>Thermo Fisher scientific invitrogen</td><td>12483020</td><td></td></tr><tr><td>GNR</td><td>Sona Nanotech Inc</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Sonda di temperatura intra-tumorale</td><td>OMEGA</td><td>HYP1-30-1/2-T-G-60-SMP-M</td><td>Sonda a termocoppia modello HYP-1</td></tr><tr><td>IsoTip 1000 &micro; L Pipetta filtrata universale Suggerimenti</td><td>Corning</td><td>4809</td><td></td></tr><tr><td>Laser LDX (Modello: LDX- 3520-860-HHLFC)</td><td>Minnetronix</td><td>N/A</td><td>Corrente laser con set point massimo a 4600 mA</td></tr><tr><td>Optixcare Lubrificante per gli occhi</td><td>Aventix</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Penicillina-Streptomicina</td><td>Thermo Fisher Scientifico</td><td>15140148</td><td></td></tr><tr><td>Prisma 10.6.0</td><td>Blocco grafico</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 Medio</td><td>Thermo Fisher Scientifico</td><td>11875119</td><td></td></tr><tr><td>Software per registratore di dati a termocoppia TC-08&nbsp;</td><td>Tecnologia Pico</td><td>PicoLog V5.25.3</td><td></td></tr><tr><td>Termocamera&nbsp;</td><td>HIKmicro</td><td>EA-1086922</td><td></td></tr><tr><td>Piastra per coltura tissutale 100 x 20 mm</td><td>Fisher Scientifico</td><td>877222</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di Trypan Blue 0,4%</td><td>Thermo Fisher Scientifico</td><td>15250061</td><td></td></tr><tr><td>Calibro di misurazione del tumore&nbsp;</td><td>Giles scientificMitutoyo corporation</td><td>500-321</td><td></td></tr></tbody></table>

induzione di una lieve ipertermia mirata in modelli di tumore murino attraverso la conversione fototermica della luce nel vicino infrarosso mediante nanobarre d'oro intratumorali

Inducing Targeted Mild Hyperthermia in Murine Tumor Models through Photothermal Conversion of Near-infrared Light by Intratumoral Gold Nanorods

L'obiettivo di questo protocollo THT mediato da GNR è quello di riscaldare i tumori solidi in modo coerente e affidabile fino all'intervallo ipertermico lieve desiderato di 42-48 °C. I passaggi principali di questa procedura sono descritti nella Figura 1. Il successo di questo protocollo dipende dall'instaurazione e dal mantenimento di un'ipertermia lieve controllata e riproducibile all'interno di un determinato modello di tumore solido. I GNR utilizzati sono stati sintetizzati utilizzando un metodo brevettato senza CTAB, in cui il sale d'oro è stato ridotto in una soluzione tensioattiva brevettata per promuovere la crescita di cristalli a forma di bastoncello. Dopo la sintesi, i tensioattivi nativi sono stati in gran parte sostituiti con PEG a basso peso molecolare per migliorare la biocompatibilità. I GNR risultanti erano di dimensioni uniformi (51,1 ± 10,8 nm per 12,2 ± 1,9 nm), avevano una lunghezza d'onda di eccitazione ottimale di 860 ± 10 nm ed erano privi di endotossine rilevabili.
Per garantire un corretto riscaldamento del tumore e un accurato monitoraggio della temperatura, è necessario inserire una sonda di temperatura intratumorale al centro del tumore. Inoltre, è fondamentale monitorare la temperatura superficiale della pelle durante tutta la procedura utilizzando una termocamera. È possibile, soprattutto per i tumori di volume inferiore, che i GNR iniettati per via intratumorale possano diffondersi nello spazio peritumorale e/o sottocutaneo intorno al tumore. L'esposizione alla luce NIR può causare un riscaldamento della pelle superiore ai livelli fisiologici di base e, se la pelle raggiunge temperature superiori a livelli ipertermici lievi (superiori a 50 °C), ciò potrebbe causare danni alla pelle come croste e/o ulcerazioni19. L'applicazione di uno strato di gel di aloe vera sulla superficie del tumore è un importante passo precauzionale per aiutare a regolare la temperatura superficiale della pelle e prevenire danni termici durante l'esposizione al laser NIR. In ogni caso, si raccomanda di monitorare l'area trattata per segni di ulcerazione nelle 48 ore successive al THT. La Figura 2 illustra una rappresentazione visiva della configurazione suggerita per ottimizzare la gestione della temperatura del tumore, mostrando la posizione della sonda interna della temperatura del tumore e dello strato di gel di aloe vera in relazione alla sonda laser NIR.
Il successo relativo di questo protocollo sperimentale può essere determinato osservando il grafico interno della temperatura del tumore rispetto al tempo durante il funzionamento del laser. Per i topi iniettati per via intratumorale con GNR, si prevede che i tumori si riscaldino nell'intervallo ipertermico lieve (42-48 °C) entro 15-2 minuti. Una volta che la temperatura interna del tumore è entrata nell'intervallo ipertermico lieve, si prevede che si stabilizzi all'interno dell'intervallo appropriato o richieda un ciclo di accensione/spegnimento della somministrazione del laser per garantire che la temperatura interna del tumore non superi i 48 °C (come mostrato nella Figura 3A). Il mantenimento riuscito dell'ipertermia lieve per 5 minuti è considerato un risultato positivo. Per i topi iniettati per via intratumorale con PBS, non ci si aspetta che i tumori si riscaldino nell'intervallo ipertermico. L'esposizione alla luce NIR a una lunghezza d'onda di 860 nm non è sufficiente da sola a causare il riscaldamento dei tessuti nell'intervallo ipertermico lieve e si prevede che i tumori di controllo si stabilizzino intorno ai 39-40 °C. La Figura 3B mostra un grafico interno della temperatura del tumore rispetto al tempo tra i topi GNR e quelli di controllo (iniettati con PBS) durante la procedura di 5 minuti. Se un tumore iniettato con GNR non è in grado di raggiungere l'intervallo ipertermico dopo l'esposizione alla luce NIR o non è in grado di essere mantenuto nell'intervallo ipertermico appropriato per 5 minuti, questo è considerato un risultato negativo.
Un'ulteriore analisi a valle per determinare il successo di questo protocollo THT mediato da GNR comporta la misurazione delle variazioni del volume del tumore dopo la procedura. Il THT mediato da GNR, eseguito con successo, provoca la morte mirata delle cellule tumorali e l'attivazione di risposte immunitarie antitumorali, che portano alla regressione del tumore e alla riduzione del volume tumorale associata13. La Figura 4 mostra le variazioni del volume tumorale a seguito di THT mediato da GNR per due modelli di carcinoma murino del fianco sottocutaneo (B16-melanoma e CT26-modello di carcinoma colorettale eterotopico) e un modello di carcinoma murino del cuscinetto adiposo mammario (carcinoma mammario della mammella). In ciascun modello, è evidente una significativa riduzione del volume tumorale rispetto ai controlli 48-72 ore dopo la procedura THT mediata da GNR. Si prevede che la tempistica e l'entità della riduzione del volume tumorale dopo la procedura varieranno a seconda del ceppo murino e del modello di cancro. Oltre alla riduzione del tumore, abbiamo osservato una potente risposta immunitaria innata entro 48 ore di THT mediata da GNR, caratterizzata da un aumento dell'espressione di geni coinvolti nella via STING-cGAS e dall'upregolazione e attivazione di cellule dendritiche, macrofagi e cellule NK in entrambi i modelli B16F10 e 4T113. In particolare, in un modello tumorale bilaterale 4T1, il THT abilitato alla GNR ha indotto una risposta immunitaria sistemica, come evidenziato dall'aumento dell'infiltrazione di cellule T CD8+ nei tumori controlaterali non trattati13. Questi risultati supportano ulteriormente il potenziale di questo approccio per suscitare sia effetti citotossici diretti che più ampi effetti antitumorali immunomodulatori.
Tabella 1: Tabella di ricerca dell'irraggiamento. Tabella che fornisce i valori di irraggiamento (W/cm²) per diverse impostazioni di uscita della corrente laser (mA) e distanze di lavoro (cm). La tabella viene utilizzata per determinare l'altezza del laser appropriata in base al diametro del raggio richiesto per coprire la superficie tumorale e per ottenere un irraggiamento target di 1 W/cm2 ± 0,2 W/cm2. I valori evidenziati in verde indicano livelli di irraggiamento ottimali vicini a 1 W/cm2. Questa tabella di irraggiamento è specifica per il laser LDX ed è stata fornita dal produttore. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68656/Irradiance%20lookup%20table.xlsx" target="_blank">Clicca qui per scaricare questa tabella.</a>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68656/68656fig1.jpg"> 
Figura 1: Schema grafico della procedura THT mediata da GNR. Metodologia della terapia ipertermica mirata mediata da oro-nanorod per tumori sottocutanei del fianco in un modello murino. Dopo l'instaurazione di un tumore palpabile (circa 50 mm3) e l'anestesia del topo, (1) iniettare i GNR per via intratumorale a una concentrazione di 1 μg/mm3, (2) inserire una sonda di temperatura intratumorale al centro della massa tumorale, (3) applicare uno strato di ~5 mm di gel di aloe vera sulla superficie del tumore, (4) iniziare la somministrazione del laser NIR e (5) mantenere la temperatura interna del tumore in un lieve intervallo ipertermico (42 °C-48 °C) per 5 minuti. Abbreviazioni: GNR = nanorod d'oro; THT = terapia ipertermica mirata; NIR = vicino infrarosso. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68656/68656fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68656/68656fig2.jpg"> 
Figura 2: Rappresentazione visiva dell'allestimento sperimentale. Un topo BALB/c portatore di un tumore colorettale eterotopico con una sonda di temperatura intratumorale inserita centralmente e uno strato topico di gel di aloe vera applicato direttamente sotto l'esposizione al raggio laser nel vicino infrarosso. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68656/68656fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68656/68656fig3.jpg"> 
Figura 3: Grafici della temperatura interna in tempo reale. Profilo/i rappresentativo/i della temperatura interna del tumore nel tempo (in ms) registrato dalla sonda di temperatura interna durante l'esposizione del tumore al laser NIR. (A) On/off del modello di ciclo laser NIR in un topo iniettato con GNR necessario per mantenere la temperatura interna del tumore in un intervallo ipertermico lieve (42 °C-48 °C) per 5 minuti. Ciò evidenzia l'importanza di un attento monitoraggio della temperatura interna del tumore e del ciclo di somministrazione del laser per mantenere l'intervallo ipotermico durante tutta la procedura. (B) Differenza media nella temperatura interna del tumore tra topi iniettati con GNR (n = 15) e topi di controllo (iniettati con PBS) (n = 8) durante 5 minuti di esposizione al laser NIR. I tumori dei topi iniettati con PBS non si riscaldano in un intervallo di ipotermia lieve e si stabilizzano intorno ai 39-40 °C nonostante ricevano la stessa durata di esposizione al laser NIR del gruppo iniettato con GNR, i cui tumori raggiungono temperature ipertermiche di 42-48 °C. Abbreviazioni: GNR = nanorod d'oro; NIR = vicino infrarosso. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68656/68656fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68656/68656fig4.jpg"> 
Figura 4: Grafici del volume tumorale seguendo il THT mediato da GNR. Il THT mediato da GNR induce una riduzione del volume tumorale in più modelli di cancro murino entro 48-72 ore dopo il trattamento. (A) Misurazioni del volume tumorale in un modello 4T1 (carcinoma mammario) dopo THT mediato da GNR (n= 24 PBS, n = 28 THT). (B) Misurazioni del volume tumorale nel modello B16-F10 (melanoma) dopo THT mediato da GNR (n = 19 PBS, n = 23 THT). (C) Misurazioni del volume tumorale in un modello CT26 (cancro del colon-retto) dopo THT mediato da GNR (n = 9 PBS, n = 9 THT). Una riduzione o un rallentamento della crescita del volume tumorale entro 48-72 ore dal trattamento è indicativa di un risultato positivo. I dati sul volume del tumore per il modello CT26 al punto temporale "24 ore prima" non sono uniti: i valori sono simili e si sovrappongono. Le barre di errore rappresentano SEM. * p &lt; 0,05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68656/68656fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Induzione di una lieve ipertermia mirata in modelli di tumore murino attraverso la conversione fototermica della luce nel vicino infrarosso mediante nanobarre d'oro intratumorali

Mild hyperthermia (42-48 &#176;C) is a well-established therapeutic modality that can induce controlled tumor cell death and stimulate anti-cancer immune ...

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Una tecnica di fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso per il trattamento del cancro ai polmoni in un modello murino

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Induzione di una lieve ipertermia mirata in modelli di tumore murino attraverso la conversione fototermica della luce nel vicino infrarosso mediante nanobarre doro intratumorali (Video) | JoVE Journal

Induzione di una lieve ipertermia mirata in modelli di tumore murino attraverso la conversione fototermica della luce nel vicino infrarosso mediante nanobarre d'oro intratumorali

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