리포좀의 이질적인 종양 내 축적은 비정상적인 종양 미세환경과 관련이 있습니다. 여기에서는 영상 유도 로봇 시스템을 사용하여 관류 이미징 및 상승된 간질유체압(IFP)을 통해 종양 미세순환을 측정하는 방법을 제시합니다. 측정은 volumetric micro-CT 이미징을 사용하여 결정된 리포솜의 종양 내 축적과 비교됩니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
리포좀의 이질적인 종양 내 축적은 비정상적인 종양 미세환경과 관련이 있습니다. 여기에서는 영상 유도 로봇 시스템을 사용하여 관류 이미징 및 상승된 간질유체압(IFP)을 통해 종양 미세순환을 측정하는 방법을 제시합니다. 측정은 volumetric micro-CT 이미징을 사용하여 결정된 리포솜의 종양 내 축적과 비교됩니다.
리포좀의 이종 종양 내 축적 효능의 중요한 결정 인자이다. 혼돈 종양 미세하고 IFP 상승 모두는 나노 리포좀 계 약물 전달 시스템의 이종 종양 내 분포에 연결된다. 본 연구에서 종양 미세 상승 IFP 및 나노 입자의 축적이 관계는 생체 내 실험을 통해 조사 하였다. 이것은 동적 전산화 단층 촬영 (DCE-CT) 강화 된 콘트라스트 및 종양 IFP 측정 마이크로 CT 스캐너에 접속 된 새로운 영상 유도 로보트 바늘 배치 시스템을 사용하여 사용하여 종양 미세 평가함으로써 수행 하였다. 리포솜의 종양 내 축적 안정적 조영제 iohexol (CT-리포좀)를 캡슐화하는 나노 입자 리포좀 제제의 CT 이미지 기반의 평가에 의해 결정 하였다. CT 영상에서의 공간 분포의 공동 지역화 허용종양 혈역학 유방암의 각각의 피하 이종 이식 마우스 모델에서 IFP 및 CT-축적 리포솜. 측정 관류 플라즈마 부피 분율은 리포솜의 종양 내 분포의 강한 매개체이다 발견되었다. 또한, 결과는 IFP 혈류를 변조를 통해 리포좀 분포 매개 간접적 인 역할을 제안한다.
나노 입자 약물 전달 시스템의 종양 내 축적을 측정하면, 세포 독성 약물의 적절한 농도는 종양 내에서 달성되었는지 확인하기위한 중요한 도구를 제공 할 수있다. "화상 수"리포좀 시스템의 개발이 비 침습성 정량을 허용 생체 같은 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 한 광학 형광 2, 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 3 등의 영상 방식을 이용하여 약물 전달 비히클의 검출, (4) 및 자기 공명 영상 (MRI) 5. 이미징 약동학 및 리포좀 전달 시스템의 생체 분포를 결정하기 위해 나노 입자 축적 -6,7- 인 인터 피사체 내 종양 이질성의 정도를 나타 내기 위해 사용되었다. 그러나, 나노 입자의 영상은 혼자 자신의 가난한 축적 및 유통에 기여 생물학적 장벽을 식별하지 않습니다. 이 지식은 연구에 매우 중요합니다ational 더 효과적인 제제의 개발 및 전략을 내 종양 축적 (8)을 향상시킬 수 있습니다. 치료 전략이 향상된 나노 반송 구 결과 특정 생물학적 장벽을 변조하는데 적용될 수 있음을 증명하고있다. 또한, 나노 입자 제제는 특히 특정 생물학적 전송 배리어 (10)를 극복하기 위해 개발되었다. 두 시나리오에서, 생물학적 장벽 측정 적합한 나노 입자 약물 전달 전략의 사용을 유도하는데 사용될 수있다.
종양 미세과 높은 IFP 고체 종양 9,11 이러한 리포좀으로 나노 입자의 내 종양 축적의 두 가지 주요 결정 요인이 될 것으로 생각된다. 그러나 가난한 리포좀 축적에 기여할 수있는 다른 장벽은 조밀 한 세포 외 기질, 불 침투성 혈관, 고체 조직 압력 (12)을 포함한다. 이 장벽은 시공간에 관련방법 비정상적인 혈류 상승 간질 유체의 압력은 나노 입자의 초기 전달 및 혈관 외 유출 구동 두 가지 중요한 요인으로되고. 전술 한 바와 같이, 종양 미세 상승 IFP 및 리포좀 내 종양 축적 간의 관계를 확립하는 리포솜 촬상 데이터의 적절한 해석에 필수적이다. 여기서 정량 방법은 고형 종양에서 종양 미세 상승 IFP 및 나노 입자의 축적의 관계를 측정하는 것이 제시되어있다. 이것은 동적 콘트라스트 컴퓨터 단층 촬영을 개선하여 부피 CT 영상 종양 미세을 이용한 CT 리포좀 조영제 인트라 종양 분포 공동화 측정을 수행함으로써 달성하고, 영상 유도 로보트 침 위치 확인 시스템을 이용하여 종양 IFP는 불린다 중부 표준시 - IFP 로봇 13.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
모든 생체 실험은 대학 건강 네트워크 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인 된 프로토콜에 따라 수행 하였다.
1. 동물 모델
2. CT-리포좀의 제조 및 특성
종양 미세과 CT-리포좀 3. CT 영상분포
참고 : 다른 소프트웨어 버전 또는 장비를 사용하는 경우 체적 검사를 수행하기위한 제조업체의 지침을 따르십시오.
종양 간질 유체 압력 4. 공간 측정
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
상기 프로토콜은, 각각 91.8 ± 0.3 nm 내지 -45.5 ± 2.5 MV를, iohexol의 캡슐화 농도 CT-리포좀을 수득 리포솜 직경 55 밀리그램 mL의 -1의 제타 포텐셜을 의미한다.도 1a는 대표적인 DCE-CT 영상을 포함 결과 iohexol의 종양 내 축적의 시간 변화를 표시 체적 데이터의 시계열을 얻었다. 종양 내에서 ROI를 선택하면 관류, 혈관 투과성, 혈장 부피 분율 및 간극 체적 분율 (도 1b)의 추정치를 얻기 위해 탐침 운동의 모델링 방법을 이용하여 정량화 될 수있는 TIC를 산출한다. matlab에 (14)에 구현 된 비선형 곡선 피팅 루틴을 이용하여 본 연구에서 두 구획 트레이서 동역학 모델을 사용하고, 측정 TIC 맞추기. 동일한 크기의 관심의 여러 영역으로 종양 볼륨을 세분화하면 t의 정량화 가능그는 종양 체적 (도 ...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
여기에 제공된 이미지 기반의 측정 방법은 종양 미세 속성, IFP, 및 CT-리포좀 축적의 공간 분포의 결정을 할 수 있습니다. 이러한 속성에 관한 이전의 시도는 다수의 종양 함유 동물 걸쳐 대량 측정을 수행에 의존하기 때문에 일반적으로 나노 크기의 약물 전달 시스템 (15)에 대해 관찰 된 인트라 종양 축적 이질성을 담당 메커니즘을 밝히기 감도 부족했다. DCE-CT는 종양 미세 특성의 내 종양 변화를 측정 할 수있는 도구를 제공 메스 CT는 CT-리포솜 증착 동력학의 정확한 묘사를 제공하고, CT-IFP 로봇 시스템에 IFP의 공간 맵핑을 수행하기위한 도구를 제공한다 같은 동물. 또한, DCE-CT 영상이 연구 잠재적으로 임상 transl의 연구 결과를 임상 설정에서 종양의 혈류 역학을 측정하기위한 임상 승인 된 방법은테이블.
측정의 복잡성을 감안할 때, 강인 데이터 세트의 수집을 보장하기 위해 몇 가지 중요한 요소가있다. 종양 미세의 DCE-CT 기반...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자는 공개할 것이 없습니다
저자는 MDA-MB-231 세포를 배양하고 MDA-MB-231 이종이식을 이식하는 데 도움을 준 Javed Mahmood 박사와 CT-리포좀을 준비한 Linyu Fan에게 감사를 표합니다. Shawn Stapleton은 CIHR의 자연 과학 및 공학 연구 대학원 장학금 프로그램과 21세기 방사선 연구 우수성을 위한 Terry Fox Foundation 전략 이니셔티브(EIRR21)의 자금 지원에 감사드립니다. 이 연구는 Terry Fox New Frontiers Program(020005)과 Canadian Institutes of Health Research(102569)의 보조금으로 지원되었습니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| MDA-MB-231 전이성 유방 선암 종양 세포 | ATCC | HTB-26 | |
| Dulbecco의 개조 이글 매체(DMEM) | Life Technologies | 11965-092 | |
| 소 태아 혈청 (FBS) | Sigma-Aldrich | F1051 | |
| HyClone 페니실린-스트렙토마이신 100x 솔루션 | GE Healthcare Life Sciences | SV30010 | |
| Trypsin-EDTA (0.05%), 페놀 레드 | ThermoFisher Scientific | 25300-054 | |
| 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC) | Avanti Lipids Inc., USA | 850355P | |
| 콜레스테롤 (CH) | Avanti Lipids Inc., 미국 | 700000P | |
| 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-폴리(에틸렌 글리콜) 2000 (DSPE-PEG2000) | Avanti Lipids Inc., 미국 | 880128P | |
| Omnipaque (Iohexol) 요오드/ml 300 mg; | GE Healthcare, CA | ||
| 80 nm 기공 크기 Track-Etch 폴리카보네이트 막 | Whatman Inc., USA | ||
| 200 nm 기공 크기 Track-Etch 폴리카보네이트 막 | Whatman Inc., USA | ||
| 10 m Lipex Extruder | Nothern Lipids Inc, CA | ||
| 투석 백 분자량 차단(MWCO) of 8 kDa | Spectrum Labs, USA | ||
| 750,000 nomical molecular weight cut off (NMWC) 접선 흐름 컬럼 | MidGee 초여과 카트리지, GE Healthcare, CA | ||
| 연동 펌프 | Watson Marlow Inc., 미국 | ||
| UV 분광계 | Helios γ, Spectronic Unicam, 미국 | ||
| 90Plus 입자 크기 분석기 | Brookhaven, Holtsville, USA | ||
| eXplore Locus Ultra 마이크로 CT 시스템 | GE Healthcare, CA | CT-Console Software | |
| AxRecon GPU 기반 재구성 | nbsp; Acceleware Corp. CA | ||
| 27 G 카테터 SURFLO 날개 주입 세트 | Terumo 의료 제품, 미국 | SV*27EL | |
| PE20 폴리에틸렌 튜빙 | Becton Dickinson, 미국 | 427406 | |
| 펜 팁 25 G × 3.5′ &프라임; Whitacre 척추 바늘 | Becton Dickinson, USA | 405140 | IFP 바늘 |
| P23XL 압력 변환기 | Harvard Apparatus, CA | P23XL | |
| PowerLab 4/35, Bridge Amp, LabChart Pro 7.0 | ADInstruments Pty Ltd., USA | PL3504, FE221 | IFP 수집 시스템 및 수집 소프트웨어 |
| CT-Sabre Small Animall Intervention system (CT-IFP Robot) | Parallax Innovations, CA | CT-IFP 로봇 제어 소프트웨어를 사용하여 조작 | |
| CT-IFP 로봇 정렬 소프트웨어 | 사용자 정의 Matlab 소프트웨어 | ||
| DCE-CT 분석 소프트웨어 | 사용자 정의 Matlab 소프트웨어 | ||
| Matlab 2013b | Mathworks, 미국 |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.