Name: 동맥 경화의 빠른 검색을위한 산화철 나노 입자의 전자 레인지 중심의 합성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: 학습하세요 마이크로파 기술을 이용한 산화철 나노입자의 신속한 합성 및 기능화 방법을 통해 쥐 모델에서 동맥 경화증을 MRI로 빠르게 검출하는 기술을. 이 방법은 고품질 나노입자를 단시간에 생산하여 심혈관 질환 진단에 활용할 수 있습니다.

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이 연구는 Comunidad de Madrid (S2010/BMD-2326, Inmunothercan-CM), Fundacio La Marato de TV3 (70/C/2012) 및 스페인 경제부 (MAT2013-47303 P)의 보조금으로 지원됩니다.

시약 1. 준비 <ol><li> 1 mM의 HEPES 완충액을 100 ml의 증류수 HEPES 23.8 mg을 용해 준비한다. pH를 7로 조정합니다. </li><li> 10 % NaHSO 3 100 ml의 증류수 NaHSO 3 10g을 용해시켜 준비한다. 15 분 동안 혼합물을 교반한다. </li><li> 물 100 ㎖ 중의 NaOH 1g을 용해 NaOH 용액을 준비한다. 10 분 동안 교반한다. </li><li> 물 1 L에의 NaH 2 PO 4의 600 mg의 용해 된 10 mM 인산 버퍼를 준비합니다. 인산 신중 0.34 ㎖에 첨가하고 30 분 동안 교반한다. 2.9에 산도 (허용 범위 2.7-3.0)을 조정합니다. </li><li> 1 L.의 볼륨이 7.2로 pH를 조정하기 위해의 NaH 2 PO 4의 269 mg을 증류수에 나 2 HPO 4 1.09 g을 용해 된 10 mM 인산 버퍼를 준비합니다. </li></ol> 나노 입자를 코팅 올레산 2. 합성 (OA-IONP) <ol><li> 전자 레인지 적응 플라스크에 철 (ACAC) 3 0.5 g을 추가 olei의 1.4 ml의C 산, 올레 일 아민 0.6 mL 및 1,2- hexadodecanediol 1.19 g. 눈금 피펫을 사용하여 조심스럽게 플라스크 벽을 통해 페닐 에테르 10 ㎖를 추가합니다. </li><li> 마이크로파 반응기에서 플라스크를 도입하고, 마이크로파 프로토콜을 시작한다. 주 : 전자 소프트웨어는 온도, 압력, 교반 속도, 전력 및 반응 시간과 같은 다른 매개 변수의 크기를 선택할 수있다. 또한, 가변 합성을 허용하는 동일한 프로토콜의 세 가지 단계를로드 할 수있는 가능성이있다. 로드 된 합성 프로토콜이 시작되면, 전자 렌지 가능 (램핑 과정)으로 빠른 속도로 시료를 가열하고, 선택 반응 시간 (프로세스를 실행) 동안을 유지한다. 전력의 선거 램핑의 시간을 결정합니다. </li><li> 전자 레인지에서 동적 연구를 넣습니다. 이 프로토콜은 세 단계를 포함 : <ol><li> 1 단계는 : 60 ° C, 시간 2 분, 압력 250 psi의 전력의 W 150 온도를 설정합니다. 교반 속도가 높은 위치에있는 최대 힘이어야한다. </li><li> 수사슴전자 2 : 200 ° C 시간 20 분, 압력 250 psi의 전력의 W 300 온도를 설정합니다. 교반 속도가 높은 위치에있는 최대 힘이어야한다. </li><li> 3 단계는 : 250 ° C 시간 10 분, 압력 250 psi의 전력의 W 300 온도를 설정합니다. 교반 속도가 높은 위치에있는 최대 힘이어야한다. </li></ol></li><li> 프로토콜을 마무리 한 후, 플라스크를 실온에서 냉각 할 수 있습니다. 주 : 아래로 냉각 과정 또는 가스 흐름없이 수행 할 수 있습니다. 두 경우 모두 동일한 결과를 제공합니다. 집계는 교반 막대에 표시하고 플라스크의 벽에, EtOH로 씻어과 삼각에 넣어. </li><li> 유리 피펫을 이용하여 삼각 반응 혼합물을 옮기고을 EtOH 98 % 10 ㎖를 추가한다. 플라스크 아래에 ND-NB-B 자석을 넣어 5 분 정도 기다린 유리 피펫으로 뜨는을 제거합니다. </li><li> ,의 EtOH 10 ML을 추가 2 분 40 kHz의 실온에서 샘플을 초음파 처리, 자석에 샘플을 넣고 상층 액을 제거한다. 좋은 초원에서이 단계를 반복합니다t 세 번. </li><li> RT에서 5 분 동안 40 kHz에서 초음파 처리하고 클로로포름 30 ㎖에 올레산 나노 입자를 분산. 제조업체의 지침에 따라, 제타의 유체 역학적 크기를 확인합니다. 유리 큐벳에 OA-IONP 0.5 ml에 넣고 클로로포름 0.5 ml에 추가 할 수 있습니다. 허용 범위는 7-10 나노 미터는 강도 Z-평균 크기로 표시됩니다. 참고 : OA-IONP 헥산에 잘 분산 될 수 있습니다. </li></ol> 아젤라 산 나노 입자의 3 합성 (아젤라 산 - IONP) <ol><li> 클로로포름 (3 : 2 ㎖) KMnO 4 44.3 mg의 H 2 O의 혼합물 BTACl의 150.4 mg의 녹인다. 전자 레인지는 플라스크 적응에 OA-IONP의 5 ML의 나누어지는에 생성 된 용액을 추가합니다. </li><li> 아젤라 산 IONP에 대한 전자 프로토콜을 시작합니다. 105 ° C에서 설정 온도, 시간 9 분, 300 W.에서 압력 250 psi의 전력은 플라스크에 인산 완충액 pH 10 ㎖ = 2.9을 넣고 전자 레인지 프로토콜을 반복합니다. 냉각 공정 후에, 나노 입자를 회수자석을 이용하여 상층 액을 제거한다. </li><li> 자석을 이용하여 입자를 수집하고 25 ℃에서 2 분, 40 kHz로 삼각 플라스크, 초음파 처리를 10 % NaHSO 3 5 mL를 첨가하고 상청액을 제거한다. (단계는 2 회 반복한다.) 1 % NaOH로 나노 입자를 세 번 이상 세척하고 마지막으로 인산 완충액 pH 5 ㎖ = 7.2를 다시 분산. </li><li> 유체 역학적 크기와 제타 전위를 확인합니다. 일회용 접힌 모세관 셀에 아젤라 - IONP 0.7 ml에 넣고 제타에 삽입합니다. 참고 : 세기의 Z-평균 크기로 표현 나노 미터 크기 25-35에 대한 수용 범위. Z-잠재적 -45 ± 5 MV에 대한 수용 범위. 큰 나노 입자 (~ 70 나노 미터)의 인산 완충액 pH&gt; 7 대신에, pH는 2.9 (REF 화​​학 유로 J 2008)을 얻을 수있다. </li></ol> 4. Neridronate 나노 입자의 합성 (Neridronate-IONP) <ol><li> 아젤라-IONP 2 ㎖ 나누어 가진 원심 분리기에 EDC 12 mg의 설포 NHS의 15 mg을 추가합니다. 놓다35 분 동안 실온에서 와동의 혼합물. </li><li> 나노 입자를 불안정하게 뜨는을 대기음 및 HEPES 1 mM의 산도 = 7 버퍼의 1.5 ml의 입자를 씻어 원심 분리기 아래에 자석을 넣어. (이 과정을 두 번 반복합니다.) 그 후, neridronate 5 ㎎을 추가하고 2 시간 동안 소용돌이의 혼합물을 흔들어. </li><li> 1 mM의 HEPES, pH는 7 버퍼 자석 및 세척 (3 × 2 ㎖)로 구분 나노 입자. 마지막으로, 1mM의 HEPES, pH는 7 완충액 2 ㎖에 Neridronate-IONP 분산. </li><li> 유체 역학적 크기와 제타 전위를 확인합니다. (장비 설치 참조) 일회용 접힌 모세관 셀에 Neridronate - IONP 0.7 ml에 넣고 제타에 삽입합니다. 참고 : 세기의 Z-평균 크기로 표현 나노 미터 크기 40-45에 대한 수용 범위. Z-잠재적 -20 ± 5 MV에 대한 수용 범위. </li></ol> 아포 E의 죽종 플라크의 생체 인식 5. - / - MRI로 마우스 <ol><li> 자기 공명 영상 획득을위한 준비 참고 : 여러 전동물 실험에 대한 TRA 시스템이 필요하다. 따라서,이 필요합니다 : <ol><li> 동물을 마취 적절한 장비를 사용합니다. </li><li> 동물의 안정적인 온도를 유지하기 위해 외부의 따뜻한 공기와 폐쇄 회로 순환 온수 시스템을 얻습니다. 주 :이 경우 MRI 모니터링과 호환 게이팅 시스템은 MRI 자석 내부 동물의 온도를 등록한다. </li><li> 동물에 근접하여 외부 온도를 모니터링, 동물의 MRI 콘솔 통합 인터페이스를 사용 흉부 근처 동물의 몸체 아래 위치하는 호흡 센서 본체 (직장 온도계) 온도. </li></ol></li><li> MRI 실험 <ol><li> 백퍼센트 산소 라인 (두 개 또는 세 개의 분, MRI 실험 동안 유지를위한 1.5 % 중에 유도 2 %) 기화 된 이소 플루 란 동물을 마취. </li><li> 프로파일 취득의 도움으로, 자석의 중심에 동물을 놓는다. </li><li> 단계 5.2.2 후, RF 동조의 300 메가 헤르츠 (7 T)의 공진 주파수와 코일과 최적 신호 수신을 50 옴으로, 코일의 특성 임피던스와 일치. 주 : 외부 배선 개별적 송신기 코일의 각 부분에 어댑터 / 분배기를 통해 측정 시스템가는 연결부에 주목 (우리의 경우는 직교 코일이었다). </li><li> 튜닝 및 코일 일치 한 후, 스캐너에 코일을 연결합니다. </li><li> RF 펄스 보정 (모양과 길이) 및 중심 주파수 조정을 위해 펄스 교정 및 수동 주파수의 중심을 모두 수행합니다. 수동으로 90 ° 펄스 보정, 거친 shimming (아래 참조), 중심 주파수와 수신기의 이득 조정을 수행합니다. </li><li> 축, 관상면과 시상라고도 tripilot : 그라데이션 에코 (플래시 또는 GRE) 로컬 라이저 스캔 (3면 스카우트 인수를 사용하여 정확한 위치를 수행합니다. </li><li> CEN에서 자기장 균일 성을 최적화하는 자석 shimming 수행자석의 터. 하나 또는 단일 펄스 FID 시퀀스를 사용하여 (5.2.3 참조) 수동 단계를 수행하고, 시스템에 포함 된 제 1 및 제 2 차수 시임 또는 자동 shimming 시퀀스를 조정할 참고 : 잘 shimmed 자기장이 쉽게 인식과 T2의 *에 의해 측정된다 (같은 더 큰) 또는 스펙트럼의 좁은 FWHM. </li></ol></li><li> 플라크 (5)의 MRI 데이터 수집 <ol><li> 정맥 꼬리 정맥에 100 ㎕를 neridronate 나노 입자 (1 mg의 [철] ml에-1) 주사와 이미지를 1 시간 후 분사를 획득. 복부 대동맥 (신 분기점)에서 찾고 동맥 경화성 플라크의 MRI 획득을위한 매개 변수를로드합니다. </li><li> 아티팩트를 최소화하기 위해 인터리브 모드 10 ~ 20 조각 다중 슬라이스를 넣는다. </li><li> 30 X 30 mm (축) (관상) × 30 mm FOV (60), 작은 경사 코일 공동으로 (두께 0.8 mm 슬라이스 : 고해상도 빠른 스핀 에코 T1 강조 다음 매개 변수와 함께 관상 또는 축보기에서 MRI 획득nfiguration이 0.6 mm), 400 밀리의 TR, 8 밀리 TE, 5-8 분 평균 획득 시간 8 (작은 그라데이션) 신호 평균 256 X 256 획득과 재구성 매트릭스 데이터, 6 (대형 구배)로 감소 될 수있다. 참고 : TE 특히 중요하고 응용 프로그램을 제한 할 수 있습니다 혈액의 신호 흐름과 화학 시프트 유물의 존재이다. 이러한 경우를 구분 고속 스핀 에코 T2-IR은 플라크를 특성화하는 데 도움이 될 수 있습니다 유물과 동일한 위치에 보완적인 데이터의 수집을 줄이는 데 도움이 흐른다. 또한, presaturation 펄스 벽 화학 시프트 아티팩트 감소의 외부 경계를보다 효율적으로 묘사 대한 동맥벽 주변 지방 조직을 감소시키기 위해 사용될 수있다. </li><li> 5 : 적절한 소프트웨어 (의료 영상 데이터 심사관 예를 들어 Osirix 이미징 소프트웨어 또는 아미드)에 같은 DICOM과 같은 표준 형식을 사용하여 이미지와보기를 전송합니다. 수동으로 VES를 구분 대비 효과를 정량화셀프 지역, 벽 두께, 루멘 영역과 플라크 부담 5. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Patel, D. N., Bailey, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotechnology+in+cardiovascular+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Catheter.+Cardiovasc.+Interv.+Off.+J.+Soc.+Card.+Angiogr.+Interv%22%5BJournal%5D)">Nanotechnology in cardiovascular medicine.</a> Catheter. Cardiovasc. Interv. Off. J. Soc. Card. Angiogr. Interv. 69, 643-654 (2007).</li>
<li>Zhao, X., Zhao, H., Chen, Z., Lan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging+contrast+agent%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nanosci.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging contrast agent.</a> J. Nanosci. Nanotechnol. 14, 210-220 (2014).</li>
<li>Lee, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multifunctional+nanoparticles+for+multimodal+imaging+and+theragnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Multifunctional nanoparticles for multimodal imaging and theragnosis.</a> Chem. Soc. Rev. 41, 2656(2012).</li>
<li>Osborne, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+microwave-assisted+synthesis+of+dextran-coated+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Rapid microwave-assisted synthesis of dextran-coated iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging.</a> Nanotechnology. 23, (2012).</li>
<li>Pellico, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave-driven+synthesis+of+bisphosphonate+nanoparticles+allows+in+vivo+visualisation+of+atherosclerotic+plaque%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Adv%22%5BJournal%5D)">Microwave-driven synthesis of bisphosphonate nanoparticles allows in vivo visualisation of atherosclerotic plaque.</a> RSC Adv. 5, 1661-1665 (2015).</li>
<li>Lin, M. M., Kim, D. K., El Haj, A. J., Dobson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+%28SPIONS%29+for+translation+to+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Nanobioscience%22%5BJournal%5D)">Development of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONS) for translation to clinical applications.</a> IEEE Trans. Nanobioscience. 7, 298-305 (2008).</li>
<li>Gupta, A. K., Gupta, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+surface+engineering+of+iron+oxide+nanoparticles+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications.</a> Biomaterials. 26, 3995-4021 (2005).</li>
<li>Liu, F., Laurent, S., Fattahi, H., Vander Elst, L., Muller, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superparamagnetic+nanosystems+based+on+iron+oxide+nanoparticles+for+biomedical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomed%22%5BJournal%5D)">Superparamagnetic nanosystems based on iron oxide nanoparticles for biomedical imaging.</a> Nanomed. 6, 519-528 (2011).</li>
<li>Carenza, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+synthesis+of+water-dispersible+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+by+a+microwave-assisted+route+for+safe+labeling+of+endothelial+progenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Rapid synthesis of water-dispersible superparamagnetic iron oxide nanoparticles by a microwave-assisted route for safe labeling of endothelial progenitor cells.</a> Acta Biomater. 10, 3775-3785 (2014).</li>
<li>Osborne, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+microwave-assisted+synthesis+of+dextran-coated+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Rapid microwave-assisted synthesis of dextran-coated iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging.</a> Nanotechnology. 23, 215602(2012).</li>
<li>Gatti, D., Rossini, M., Viapiana, O., Idolazzi, L., Adami, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+development+of+neridronate%3A+potential+for+new+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Ther.+Clin.+Risk+Manag%22%5BJournal%5D)">Clinical development of neridronate: potential for new applications.</a> Ther. Clin. Risk Manag. 9, 139-147 (2013).</li>
<li>Drake, M. T., Clarke, B. L., Khosla, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bisphosphonates%3A+mechanism+of+action+and+role+in+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Mayo+Clin+Proc%22%5BJournal%5D)">Bisphosphonates: mechanism of action and role in clinical practice.</a> Mayo Clin Proc. 83, 1032-1045 (2008).</li>
<li>Devogelaer, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+bone+diseases+with+bisphosphonates%2C+excluding+osteoporosis%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Rheumatol%22%5BJournal%5D)">Treatment of bone diseases with bisphosphonates, excluding osteoporosis.</a> Curr. Opin. Rheumatol. 12, 331-335 (2000).</li>
<li>Pascu, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Reactivity+of+Iron+Oxide+Nanoparticles+by+Microwave-Assisted+Synthesis%3B+Comparison+with+the+Thermal+Decomposition+Route%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Surface Reactivity of Iron Oxide Nanoparticles by Microwave-Assisted Synthesis; Comparison with the Thermal Decomposition Route.</a> J. Phys. Chem. C. 116, 15108-15116 (2012).</li>
<li>Sun, S., Zeng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size-Controlled+Synthesis+of+Magnetite+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Size-Controlled Synthesis of Magnetite Nanoparticles.</a> J. Am. Chem. Soc. 124, 8204-8205 (2002).</li>
<li>Hyeon, T., Lee, S. S., Park, J., Chung, Y., Na, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+highly+crystalline+and+monodisperse+maghemite+nanocrystallites+without+a+size-selection+process%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Synthesis of highly crystalline and monodisperse maghemite nanocrystallites without a size-selection process.</a> J. Am. Chem. Soc. 123, 12798-12801 (2001).</li>
<li>Herranz, F., Morales, M. P., Roca, A. G., Vilar, R., Ruiz-Cabello, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+for+the+aqueous+functionalization+of+superparamagnetic+Fe+2+O+3+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">A new method for the aqueous functionalization of superparamagnetic Fe 2 O 3 nanoparticles.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 3, 215-222 (2008).</li>
<li>Herranz, F., Morales, M. P., Roca, A. G., Desco, M., Ruiz-Cabello, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+for+the+rapid+synthesis+of+water+stable+superparamagnetic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Weinh.+Bergstr.+Ger%22%5BJournal%5D)">A new method for the rapid synthesis of water stable superparamagnetic nanoparticles.</a> Chem. Weinh. Bergstr. Ger. 14, 9126-9130 (2008).</li>
<li>Herranz, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+conjugated+to+a+grass+pollen+allergen+and+an+optical+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Superparamagnetic iron oxide nanoparticles conjugated to a grass pollen allergen and an optical probe.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 7, 435-439 (2012).</li>
</ol>

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산화철 나노 입자 (IONP)는 가장 중요한 나노 물질의 하나이며, 이는 오래전부터 다양한 애플리케이션에 사용되어왔다. 자기 공명 영상 (MRI) 조영제에 대한 이들 물질의 사용은 잘 확립 된 필드이다. 그러나, 합성 경로는 종종 여러 시간을 상기 설정은 복잡하다. 극적 반응 시간을 단축하고 재현성 향상에 의한 마이크로파 구동 합성의 사용은 양질의 나노 입자의 제조에 대한 좋은 대안이 될 것으로 보인다. 상기 프로토콜에서, 마이크로파 기술은 두 개의 서로 다른 나노 입자의 합성에 사용되어왔다. 전자는 입자의 최종 특성에 영향을 미칠 수있는 주요 파라미터의 미세 조정을 허용한다. 이는 전술 조건이 변경되는 경우, 나노 입자의 물리적 특성이 변화한다는 것을 명심해야한다. 몇몇 화학 물질 합성 절차에서 사용되기 때문에, purificatioN과 같이 고품질의 나노 입자를 얻는 것이 중요하다. 계면 활성제의 OA-IONP 초과에서 나노 입자에 충분한 안정성을 얻기 위해 사용된다. 합...

죽상 경화증은 탈 조절 지질 대사 및 염증 반응 결함에 기인하는 동맥 벽의 인성 만성 염증성 질환이다. 때문에 유병률이 관련 심혈관 질환의 경제적 및 사회적 비용에 나노 기술이 가장 유망한 중 하나가되는 새로운 도구와 병리를 해결에 관심이 증가하고있다. 1-3은 그러나 빠른 매우 몇 가지 예있다 병원에 번역을위한 기본적인 생산 및 프로브의 특성 (4) 우리는 비스포스포네이트와 아포에서 동맥 경화의 생체 감지에 더 작용에 대한 산화철 나노 입자의 마이크로파 합성을 사용하여이 프로토콜에서 -. / -. 1 시간에 마우스 (5) 산화철 나노 입자 (IONP)는 공지 된 나노 물질 및 자기 공명 영상 (MRI)을위한 조영제로서의 용도 다양한 질병의 검출에 설치되어있는지난 몇 년 동안의. 6-8 마이크로 웨이브 합성 (MWS)는 높은 재현성 및 향상된 수율로 매우 짧은 시간에 나노 입자를 합성 할 수 있습니다. 우리의 프로토콜에서 9,10 우리가 플라크는 세 단계로 타겟팅 기능과 IONP을 구하십시오. 마지막 하나는 인해 칼슘 결합 특성 우리의 전략의 핵심 인 aminobisphosphonate, Neridronate의 첨부 파일입니다. 자연 아날로그 피로 인산 (PPI)로 인해, Neridronate은 골 형성 부전증 (OI)과 뼈의 파 제트 병 골밀도에 대한 그들의 높은 친 화성 (PDB)의 치료에 사용되어왔다. 11-13 프로토콜의 세 단계 1. 단계 하나, 둘, 마이크로파 기술을 사용하여 수행되는 방식에 요약되어있다. 첫 번째 단계는 문서의 방법의 변형에 의해 올레산 코팅 된 산화철 나노 입자 (OA-IONP)을 제공한다. (14) 프로토콜이 tradit의 마이크로파 합성 각색열분해하는 ional 합성. 15,16 철 (ACAC)을 함유하는 혼합물 (3), 올레산, 올레 일 아민 및 1,2- 도데 칸 디올은 벤질 알콜에 용해시키고,이 가열 공정에서 실시된다. 정제 EtOH로 세척하고 상등액 활성제의 과량을 제거하는 Nd-Fe-B 자석을 가진 입자를 수집 행한다. 그런 다음, OA-IONP은 클로로포름에 안정되어있다. 때문에 매우 빠른 가열, 예상 한 바와 같이, 예상 결과는 마이크로파에 의해 합성 된 나노 입자 코어 (3.7 ± 0.8 ㎚) 전통적인 열분해에 비해 역학적 사이즈 (7.5 ㎚)의 관점에서 작은 것으로 나타났다; 그러나, 나노 입자는 여전히 훌륭한 결정을 제시한다. 두 번째 단계는 KMnO 4, 우리 그룹 MW 조건 수정 개발 기존 방법과 같은 강한 산화제를 사용하여 올레산에 존재하는 이중 결합의 직접적인 화학적 변형에있다.상기 이중 결합 - 17 제 1 단계에서는 MnO와 4 사이의 복합체를 형성한다. 그런 다음, 산성 조건에서의 제 2 단계는, 아젤라 산 IONP주는 올레산 분자의 분열을 생성한다. 9 분간 각각의 두 단계 후, 시료의 MnO 4 과량의 감소와 NaHSO 3 1 % 1 차 세척을 정제 - MnO를 2로하고 1 % NaOH로하여 산을 중화. 정제 단계 후, 아젤라-IONP 10 mM의 인산 완충액 pH = 7.2에서 안정화된다. 이 버퍼 마찬가지로 일본어, 열 반응에 있었는지의 입자의 콜로이드 성 안정성을위한 최적의 환경이다.도 18은 OA-IONP에 포함되는 이중 결합의 직접 산화를위한 마이크로파의 사용은 많은 이점이 매우 좋은 예 나노 입자의 합성에이 기술을 사용. 반응물을 24 시간 소요 전통적인 방법으로, 마이크로파의 이용은 감소를 Reacti18 분에 시간에. 또한, 전자 레인지 중심의 프로토콜은 4 반복 한 후 유체 역학적 크기의 30 ± 5 나노와 나노 입자를 제공하는 우수한 재현성을 보여줍니다. 유체 역학적 크기의 변화 떨어져, 제타 전위는 신속하게 반응의 성공을 확인하는 것이 파라미터이다. 인해 아젤라-IONP 새로운 카복실산 기의 존재로, 제타 전위의 값은 열 방법에 의해 얻어진 값으로 약 -44 MV 매우 유사하다. 아젤라-IONP에 neridronate의 부착의 경우, 기존의 EDC / 설포-NHS의 결합이 사용된다.이 합성 방법은 잘 설립 (19)를 함께 활성화 된 카르 복실 레이트를 사용하기 때문에 설포-NHS는 반응 중에 콜로이드 안정성을 보장합니다. 인산 완충액의 제거가 neridronate 반응물을 1 mM의 HEPES 완충액에서 수행 된 후 (약 pH 7). 반응물 좁은 크기 DISTR 40 ± 4 nm의 수력 학적 크기 Neridronate-IONP 렌더링ibution 및 제타 전위의 -24.1 MV. 방법의 가능성은 동일한 조건을 사용하여 유리 아민 어떠한 펩타이드 / 항체의 결합을 허용하지만 절차는 T 2 -weighted 조영제 MRI에서 다른 목적, 죽상 경화성 플라크의 생체 시각화 IONP 빠르게 합성에 대해 설명한다 들.

<table><tbody><tr><td>마이크로파 탐색기/Discover Hybrid-12</td><td>CEM Corporation, 미국</td><td></td><td>화학 합성을 위한 모든 마이크로파는</td></tr><tr><td>일회용 PD-10 탈염 컬럼을 사용할 수 있습니다&nbsp;</td><td>GE Healthcare 생명 과학</td><td>17-0851-01</td><td>모든 크기의 제외 칼럼이</td></tr><tr><td>작동합니다. Amicon&reg; 울트라-0.5 ml&nbsp;</td><td>Merck Millipore Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>보정된 pH 미터&nbsp;</td><td>네</td><td></td>오디뮴 자석285105127 <td></td>SI 분석</tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Aiman Gz</td><td>ND010B</td><td></td></tr><tr><td>Vortex Genius 3&nbsp;</td><td>IKA</td><td>3340000</td><td></td></tr><tr><td>ZetaSizer 나노 ZS&nbsp;</td><td>Malvern Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>표준(매크로) 셀 광학 유리&nbsp;</td><td>Labbox</td><td>11718</td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer 나노 시리즈 disponsable folded capillary cells DTS1070</td><td>Malvern</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bruker Minispec mq60</td><td>Bruker</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

동맥 경화의 빠른 검색을위한 산화철 나노 입자의 전자 레인지 중심의 합성

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

빠르고 재현성 마이크로파 구동 프로토콜 neridronate 기능화 된 나노 입자의 합성을 위해 개발되었다. 소수성 나노 입자의 합성부터는 우리의 방법은 마이크로파 구동 합성 열분해 방법과 적응에 기초한다. 새로운 방법은 기존의 방법에 비해 반응 시간의 감소를 생성한다. 또한, 전자 기술의 사용, 임상 적용의 관점에서 중요한 것을 반응의 재현성을 증가시킨다. 이 산화철 나노 입자의 신규성 Neridronate의 부착이다. 이 분자의 사용은 죽종 플라크에서 생체 내에서 생체 외 및 선택적 축적 특성을 결합 2+ 칼슘을 제공하는 나노 입자의 외부를 향해 비스포스포네이트 부분을 이끌고 있습니다. 이 프로토콜은 ORGANI에서 초기 합성부터 약 3 시간의 합성과 플라크 검출 할 수C 전구체. 이하, 1 시간에서 죽상 영역에서의 축적은 임상 적 적용에 특히 적합 조영제를 제공한다.

이 프로토콜에서, 세 가지 IONP의 합성을 설명한다. 소수성 OA-IONP에서 시작, 수성 안정적인 나노 입자는 전자 레인지 중심의 합성의 도움을 얻을 수있다. 매우 좁은 크기 분포 (그림 1C)의 모든 나노 입자 제시 초소형 수력 학적 크기 (Dh를 &lt;50 ㎚). 전자 기술의 사용은 코어 크기의 관점에서 매우 작은 나노 입자를 렌더링한다. 마이크로파 때문에 빠른 가열, 나노 입자의 중심에 더 작은 크기를 제공하는 등의 방법에 비해 핵화 증가율을 생산한다. 유한 요소 3 O 4 코어의 격자 줄무늬가 분명하게 볼 수있는 TEM 이미지에 도시하지만, 입자는 여전히 우수한 결정화도를 표시 (도 1A, B). 본 방법의 다른 중요한 양태는 재현성이있다. 아젤라 산 IONP 합성 네 반복 동일한 결과 후에유체 역학적 크기 분포 (도 1D)을 ...

마이크로 웨이브 기술은 동맥 경화 플라크 특성에 대한 산화철 나노 입자의 매우 빠른 합성을 할 수 있습니다. 나노 입자의 외부면에 aminobisphosphonate의 사용은 죽상 영역에서 고속 퇴적을 제공한다.

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

본 프로토콜의 전반적인 목표는 마우스 모델에서 죽상동맥경화증의 신속한 MRI 검출을 위해, 마이크로파 기술을 이용하여 비스포스포네이트(bisphosphonate) 작용기가 결합된 산화철 나노입자를 빠르게 합성하고 기능화하는 것입니다. 산화철 나노입자의 합성 및 기능화에 마이크로파 기술을 적용하는 사례는 여전히 제한적입니다. 그러나 본 연구에서는 고품질의 나노입자를 제조하고 극도로 신속한 프로토콜을 개발하는 방법을 제시합니다.이 기술의 주요 장점은 매우 짧은 시간 내에 고품질의 기능화된 나노입자를 제조할 수 있으며, 이를 미세석회화를 표적으로 하는 죽상동맥경화반의 카테터 삽입에 사용할 수 있다는 점입니다. 이 절차를 시작하려면, 마이크로파 전용 플라스크에 iron 3-acetylacetenate 0.5 g, oleic acid 1.4 mL, oleylamine 0.6 mL, 1, 2-Hexadodecanediol 1.19 g을 넣습니다. 눈금 피펫을 사용하여 phenyl ether 10 mL를 플라스크 벽면을 따라 조심스럽게 첨가합니다.그 다음, 플라스크를 마이크로웨이브 반응기에 넣고 마이크로웨이브에 동적 연구(dynamic study) 설정을 로드하여 마이크로웨이브 프로토콜을 시작합니다. 반응이 완료되고 플라스크가 실온으로 냉각되면, 유리 피펫을 사용하여 반응 혼합물을 삼각 플라스크로 옮기고 98% 에탄올 10 milliliters를 첨가합니다. 플라스크를 네오디뮴 니오븀 붕소 자석 위에 올리고 5분 후에 유리 피펫으로 상층액을 제거합니다.다음으로, 플라스크에 ethanol 10 milliliters를 추가합니다. 실온에서 40 kilohertz로 2분 동안 샘플을 초음파 처리합니다. 처리가 끝나면 샘플을 자석 위에 놓은 뒤 상층액을 제거합니다.올레산(oleic acid)으로 코팅된 나노입자를 30 milliliters의 클로로포름(chloroform)에 분산시키고, 상온에서 40 kilohertz로 5분 동안 초음파 처리합니다. 초음파 처리 후, 나노입자 0.5 milliliters를 유리 큐벳으로 옮기고 클로로포름 0.5 milliliters를 추가합니다. 제조사의 지침에 따라 zetasizer로 유체역학적 크기를 확인합니다.이 단계에서, 과망가니즈산 칼륨 44.3 milligrams와 벤조일 트리메틸 암모늄 클로라이드 150.4 milligrams를 물과 클로로포름의 3:2 혼합액에 녹입니다. 생성된 용액을 마이크로파 전용 플라스크에 담긴 올레산 코팅 나노입자 5 milliliter Aliquat에 추가합니다. 온도를 105 °C, 시간을 9분, 압력을 250 psi, 전력을 300 watts로 설정하여 아젤라산 나노입자를 위한 마이크로파 프로토콜을 시작합니다.그 다음, 플라스크에 pH 2.9 인산염 완충액 10 milliliters를 추가합니다. 마이크로웨이브 프로토콜을 반복하고 상층액을 제거한 후, 플라스크에 물 10 milliliters를 추가하고 혼합물을 삼각 플라스크로 옮깁니다. 가장 중요한 단계는 아젤라산 나노입자의 정제 과정입니다.다음으로, 10% sodium bisulphate 5 milliliters를 삼각 플라스크에 넣고 25 °C에서 40 kHz로 2분 동안 초음파 처리합니다. 입자를 수집하고 상층액을 제거한 후, 1% sodium hydroxide로 나노입자를 3회 더 세척합니다. 입자를 pH 7.2 phosphate buffer 5 milliliters에 재분산시킵니다.수력학적 크기와 제타 전위를 확인하려면, 아젤라산 나노입자 0.7 milliliters를 일회용 폴디드 모세관 셀(folded capillary cell)로 옮긴 후 분석을 위해 제타사이저(zetasizer)에 넣습니다. 원심분리 튜브에 아젤라산 나노입자 Aliquat 2 milliliter와 함께 EDC 12 milligrams 및 sulfo-NHS 15 milligrams를 첨가합니다. 혼합물을 실온에서 35분 동안 볼텍싱(vortex)합니다.원심분리 튜브 아래에 자석을 배치하여 나노입자를 불안정하게 만든 후, 상층액을 흡입 제거하고 1 mM HEPES 완충액 1.5 mL로 입자를 세척합니다. 그다음, neridronate 5 mg을 첨가하고 혼합물을 2시간 동안 볼텍싱합니다. 자석을 이용하여 나노입자를 분리하고 1 mM HEPES 완충액으로 세척합니다.마지막으로, 네리드로네이트 나노입자를 2 milliliters의 1 millimolar hepes buffer에 분산시킵니다. 유체역학적 크기와 제타 전위를 확인하기 위해, 네리드로네이트 나노입자 0.7 milliliters를 일회용 폴디드 모세관 셀(folded capillary cell)에 넣고 zetsizer에 배치하여 분석합니다. 모든 나노입자는 매우 좁은 크기 분포 내에서 작은 유체역학적 크기를 나타냈습니다.TEM 이미지에서 알 수 있듯이 입자들은 우수한 결정성을 나타냅니다. 또한, 합성을 4회 반복한 후에도 수력학적 크기와 분포에 대해 동일한 결과가 얻어졌으며, 이는 마이크로파 방식의 가장 중요한 특징 중 하나인 재현성을 입증합니다. 네리드로네이트 나노입자에 포함된 비스포스포네이트로 인한 칼슘 이온 결합 특성을 릴랙소메트리로 확인한 결과, 칼슘 이온이 없는 나노입자는 안정적으로 유지된 반면, 칼슘 이온이 있는 경우에는 나노입자 클러스터가 형성되어 T2 이완 시간이 칼슘 이온의 양과 배양 시간에 따라 선형적으로 증가함을 확인하였습니다.48주령의 apoe 녹아웃 마우스를 대상으로 in vivo MRI 실험을 수행하였으며, 주사 1시간 후 플라크의 신호는 기저 영상과 비교하여 저신호 강도를 나타냈습니다. 또한, 플라크 대 근육 비율은 기저 영상과 주사 1시간 후 영상 사이에 유의미한 차이가 있었습니다. neridronate 나노입자 주사 후 간의 신호 또한 모니터링하였으며, 해당 나노입자가 20분 후 혈류에서 완전히 제거된 것을 확인하여 죽상경화성 플라크에 대한 이 나노입자의 선택적 축적을 입증하였습니다.Ex vivo 영상 촬영 및 조직학적 분석을 수행하였으며, 나노입자가 포함된 대동맥과 포함되지 않은 대동맥의 영상을 통해 in vivo 실험 결과와 일치하는 신호 강도의 차이를 확인하였습니다. 마이크로웨이브 기술을 숙달하면, 적절히 수행했을 때 합성, 특성 분석 및 플라크 검출까지 총 3시간 이내에 완료할 수 있습니다. 이 방법의 또 다른 장점은 약간의 수정만으로 열화상 촬영과 같은 다른 영상 기술을 적용할 수 있어, 죽상동맥경화증의 정량화와 같은 추가적인 질문에 답할 수 있다는 점입니다.이 기술의 개발 이후, 심혈관 영상 분야의 연구자들은 임상적 요구에 쉽게 맞출 수 있는 실험적 설정을 통해 죽상동맥경화증의 조기 진단 가능성을 탐색할 수 있는 길을 열었습니다. 이 영상을 시청하고 나면, 마이크로파를 이용하여 친수성 산화철 나노입자를 제조하는 방법과 이를 심혈관 영상에 응용하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 사용하는 오븐에 따라 마이크로파 오븐 작업이 위험할 수 있으므로, 이 절차를 수행하는 동안에는 항상 시스턴의 압력 조절과 같은 예방 조치를 취해야 함을 잊지 마십시오.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

apoptosis의 조기 발견은 질병의 다양한 위험에 처한 세포 인구를 식별할 수 있습니다. 여기 MRI-감지 철 산화물 nanoparticle (SPIO)에 조기 apoptosis 검출 단백질 (Annexin V)를 연결하는 방법을 보여줍니다. 이 방법은 MRI를 - 감지 분자 이미징 프로브를 생성하는 관심의 다른 단백질로 연장될 수있다.

의 합성<em&gt; 생체내에서</em&gt; MRI-감지 Apoptosis 프로브

여기에, 우리는 강한 자기 모멘트 강한 근적외선 (NIR) 흡수와 자기 플라즈몬 나노 입자의 합성 프로토콜을 설명합니다. 프로토콜은 특정 분자 표적을 필요로 다양한 생물 의학 응용 프로그램의 Fc 부분을 통해 나노 입자에 항체 접합을 포함한다.

Immunotargeted의 합성 자기 - 플라즈 모닉 나노 클러스터

습식 화학적 접근 방식으로 생성된 다기능 Fe2O3-Au 나노 입자의 합성 및 특성을 설명하고 레이저 조사를 사용하여 광열 특성을 조사합니다. 복합 Fe2O3-Au 나노 입자는 두 재료의 특성을 모두 유지하여 우수한 자기 및 플라즈몬 특성을 가진 다기능 구조를 생성합니다.

다기능 하이브리드 철<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 3</sub&gt; 효율적인 플라즈몬 난방을위한 -Au 나노 입자

이 종이 합성 및 펩 티 드 amphiphile micelles monocyte 대상의 특성을 포함 하는 메서드를 제공 하 고 해당 생체 적합성 및 monocytes에 바인딩할는 micelle의 능력에 대 한 테스트 분석 실험.

동맥 경화 증의 영상에 대 한 펩 티 드 Amphiphile Micelles Monocyte 타겟팅의 합성

프로 테아 제는 기본적인 생물학 과정 및 암과 같은 복잡 한 질병의 dysregulated 프로 테아 제 활동 드라이브 진행에 관련 된 단단히 규제 효소. 이 방법의이 목표 호스트 소변에서 감지 하 고 질병을 차별 분열 신호를 생산 하 여 효소 활동에서 vivo에서 측정 하는 nanosensors를 만드는 것입니다.

Nanosensors 프로 테아 제 활동에 감지 비보에 비 침 투 적인 진단에 대 한

결핵 균균에 대한 혈청학적 진단 테스트를 개선하기 위해 초파라마그네틱 산화철 나노프로브를 개발하여 폐결핵을 검출했습니다.

초초파라마그네틱 산화질소 나노프로브의 합성, 특성화 및 적용

여기, 우리 제시를 프로토콜68가 코어 첨가 산화 철 나노 입자를 통해 빠른 전자 레인지 기반 합성. 애완 동물을 렌더링 하는 방법론/radiolabeling 90%와 99 %20 분 합성에서의 방사선 화학 순수성 보다 높은 효율성을 (T1) MRI 나노 입자.

이중 양전자 방출 단층 촬영에 대 한 68가 코어 첨가 산화 철 나노 입자의 합성 / (T1) 자기 공명 이미징

이 작품은 자기 나노 입자의 제조를위한 프로토콜을 설명,SiO2로코팅, 그 아민 기능화 (3-아미노 프로필) triethoxysilane (APTES) 및 링커로 수치 닐 모니티를 사용하여 deferoxamine와의 그 연상. 모든 중간 나노입자 및 최종 컨쥬게이트에 대한 Y. 장골염을 이용한 깊은 구조적 특성화 설명 및 포획 박테리아 분석법도 상세히 설명한다.

기능성 자기 나노 입자의 합성, 사이드로포레 페록사민과의 그들의 융합 및 박테리아 검출에 대한 평가

산화철 나노입자는 비수성 솔 젤 시술을 통해 합성되고 음이온 짧은 분자 또는 폴리머로 코팅된다. 인간 줄기 세포 내부의 자기 나노 입자의 통합 및 생체 변환을 모니터링하기 위한 자기 측정의 사용은 진동 시료 자력계(VSM)를 사용하여 입증된다.

자기 측정을 사용하여 화학적으로 합성된 산화철 나노 입자의 세포 통합 및 후속 생분해를 모니터링합니다.

이 프로토콜은 올릴라민과 디벤질 에테르의 존재에서 망간(II) 아세틸레토네이트의 열 분해에 의한 망간 산화물(MnO) 나노입자의 촉진, 1냄비 합성을 자세히 설명합니다. MnO 나노입자는 자기 공명 영상, 바이오센싱, 촉매, 배터리 및 폐수 처리를 포함한 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다.

망간 산화 질소 입자 합성 망간 (II) 아세틸라토네이트의 열 분해에 의해

우리는 철을 킬레이트화하는 새로운 화합물의 능력을 빠르고 저렴하게 확인할 수 있는 형광 분석에 대해 설명합니다. 이 분석은 약한 철 킬레이트 형광 프로브 Calcein의 철 결합 활성을 능가하는 화합물의 능력을 측정하여 킬레이트화가 발생할 때 형광을 정량화할 수 있는 증가를 초래합니다.

철을 킬레이트화하는 새로운 화합물의 능력을 확인하기 위한 정량화 가능하고 저렴한 cell-free 형광 방법 

학습하세요 마이크로파 기술을 이용한 산화철 나노입자의 신속한 합성 및 기능화 방법을 통해 쥐 모델에서 동맥 경화증을 MRI로 빠르게 검출하는 기술을. 이 방법은 고품질 나노입자를 단시간에 생산하여 심혈관 질환 진단에 활용할 수 있습니다.

동맥 경화의 빠른 검색을위한 산화철 나노 입자의 전자 레인지 중심의 합성

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