2020년 7월 2일
이 프로토콜은 정교한 전달 및 모니터링 시스템을 사용하여 자성 나노입자 온열요법의 정확한 전달에 필요한 기술과 방법론을 제시합니다.
이 방법은 전임상 모델에서 자기 나노입자 온열요법 치료를 제공하는 가장 강력하고 재현 가능한 방법을 제공하기 때문에 중요합니다. 이 기술은 지역 환경, 동물 생리학 및 열량을 정확하게 모니터링하고 제어하여 나노 입자 온열요법을 정확하고 일관되게 전달할 수 있습니다. 이 프로토콜을 시도할 때 나노 입자 가열은 표적 조직에 국한되어야 한다는 점을 명심하십시오.
재현성과 안전성을 보장하기 위해 풍부하고 적절한 온도 측정을 사용하는 것이 필수적입니다.도금 후 24시간 후 B16 F10 쥐 흑색종 세포는 자성 나노 입자를 밀리리터당 3mg 이온의 최종 농도로 추가합니다. 나노 입자가 매체와 자성 나노 입자의 저장 용액을 미리 생성하여 우물 전체에 고르게 분포되어 있는지 확인하십시오.
나노 입자를 첨가 한 후 48 시간이 지나면 처리되는 각 웰에 0.5 밀리리터의 트립신을 첨가하고 플레이트를 부드럽게 소용돌이칩니다. 현미경을 사용하여 세포가 분리되었는지 확인합니다. 그런 다음 각 웰에 1ml의 배지를 추가하고 각 웰에 대해 명확하게 라벨링된 별도의 튜브를 사용하여 모든 세포를 1.5ml 튜브에 수집합니다.
60G에서 튜브를 2-3분 동안 돌려 세포를 펠릿화합니다. 그런 다음 코일 내의 물이 가득 찬 스페이서에 튜브를 놓습니다. 매체와 셀 팔레트를 섭씨 37도로 유지하기 위해 수조의 온도를 설정합니다.
튜브와 수조 내부의 온도를 모니터링하기 위해 별도의 광섬유 온도 프로브를 설정합니다. 냉각기를 켜고 냉각수가 코일을 통해 흐르고 있는지 확인하십시오. 그런 다음 전원을 켜고 최대 백분율을 원하는 필드로 조정합니다.
10kW 발전기로 구동되는 14회전 솔레노이드 코일을 미터당 165kHz 및 23.87kW로 작동합니다. 이전에 결정된 프로토콜 열 선량에 도달할 때까지 세포를 처리합니다. 처리 후, 튜브 내의 배지에 펠릿화된 세포를 다시 현탁시키고 명확하게 라벨링된 새로운 6웰 플레이트로 다시 플레이팅합니다.
마우스를 마취한 후 알코올 물티슈로 종양을 청소합니다. AMF 치료 3시간 전에 자성 나노 입자를 종양에 주입합니다. 3시간 후, 마우스를 다시 마취하고 오른쪽 반사 신경에 반응이 없는지 확인합니다.
귀 제거 tag 마우스의 기타 금속 물체를 제거하고 윤활된 광섬유 온도 프로브를 직장에 부드럽게 놓습니다. 종양에 카테터를 삽입합니다. 바늘을 제거합니다.
그런 다음 카테터가 종양에서 너무 많이 튀어나오지 않도록 자릅니다. 3개의 센서 광섬유 온도 프로브를 카테터에 삽입하면 센서를 보호할 수 있습니다. 직장 및 종양 내 프로브를 동물의 꼬리에 테이프로 붙입니다.
마취제를 연결하고 전달할 수 있는 머리 근처에 구멍이 있는 50ml 튜브에 마우스를 넣습니다. 코일 설정 내에 튜브를 놓고 마취제를 다시 연결합니다. 광섬유 온도 프로브를 튜브에 느슨하게 배치하여 환경 온도를 측정합니다.
그런 다음 냉각기를 켜고 냉각수가 순환되고 있는지 확인하십시오. 컴퓨터 소프트웨어가 다양한 온도를 표시하고 있는지 확인하고 필요한 CEM43 선량이 이전에 결정되었어야 하는 위치에 CEM43 계산이 실시간으로 표시될 수 있도록 기록을 시작합니다. 낮은 전력 비율로 자석을 켜고 광섬유 온도 프로브가 온도 변화를 기록하고 있는지 확인하십시오.
요컨대, 동물의 중심 온도는 섭씨 38도로 유지되어 조절된 에어 재킷으로 조절됩니다. 종양의 온도 수준을 제어하는 전력을 변경하여 자기장의 강도를 조정합니다. 원하는 용량에 도달하면 AMF를 차단합니다.
코일에서 튜브를 제거하고 튜브에서 마우스를 제거합니다. 그런 다음 냉각기를 끕니다. 프로브와 카테터를 추출하고 필요한 경우 동물에게 새 금속 귀 태그를 부착합니다.
마취에서 회복하는 동안 마우스를 모니터링하여 정상적인 행동을 재개하고 합병증이 없는지 확인합니다. 생체 내 저체온증의 경우 실시간 효능 및 안전성 평가를 위해 전략적 사이트에 가능한 한 많은 광섬유 온도 프로브를 배치하는 것이 필수적입니다. 이 프로브를 사용하면 실험 전반에 걸쳐 온도를 기록할 수 있으므로 정확한 선량 측정 및 열 이력이 가능합니다.
생체 내 실험 중에 생성된 곡선이 여기에 표시되어 온도를 면밀히 모니터링하고 종양 온도를 원하는 범위 내로 유지하기 위해 시스템을 조정할 수 있는 기능을 강조합니다. 화산 플롯은 in vitro 및 in vivo 자기 나노입자 온열요법 처리 후 차등 발현 유전자를 보여주며, 분자 기술을 사용하여 온열요법 효과를 모니터링하는 방법을 보여줍니다. 종양 온도, 동물 심부 온도 및 열 선량의 정확한 모니터링은 지속적인 치료 전달을 위해 필요합니다.
온열요법 후에는 치료의 효과와 메커니즘을 이해하기 위해 다양한 분석을 수행할 수 있습니다. 그리고 더 큰 치료 효과를 위해 다른 치료법을 시행할 수 있습니다.
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본 프로토콜은 정밀한 전달 및 모니터링 시스템을 사용하여 자기 나노입자 온열치료를 정확하게 수행하는 데 필요한 기술과 방법론을 제시합니다. 이 방법은 전임상 모델에서 자기 나노입자 온열치료를 구현하는 가장 강력하고 재현성 있는 방법을 제공한다는 점에서 매우 중요합니다.
자기 나노입자 온열치료(mNPH)는 전임상 종양학 모델에서 정밀한 열 용량 투여를 가능하게 하여, 제어된 종양 절제 및 치사량 미만의 면역 조절 효과를 통한 타겟 검증을 지원합니다. 본 시스템의 실시간 다지점 온도 모니터링 및 CEM43 기반 선량 측정은 기전적 위험 제거와 치료 범위에 대한 예측 신뢰도에 필수적인 정량적이고 재현 가능한 결과물을 제공합니다. 이러한 역량은 인비트로(in vitro) 연구 결과와 인비보(in vivo) 효능 사이를 연결함으로써 초기 발굴 파이프라인의 진행 여부 결정에 중요한 정보를 제공합니다.
mNPH를 타겟 검증과 리드 최적화 사이의 가교 기술로 설정하며, 여기서 열 용량 정밀도는 표현형 스크리닝 및 작용 기전 연구의 기초 정보를 제공합니다.