Methodenartikel

Cel Labeling en Targeting met superparamagnetische ijzeroxide Nanodeeltjes

DOI:

10.3791/53099

⸱

19 oktober 2015

 ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Cardiovascular Diseases, Mayo Clinic, 2Division of Engineering, Mayo Clinic, 3School of Medicine, Pharmacy and Health, Durham University, 4Regional Center for Applied Molecular Oncology, Masaryk Memorial Cancer Institute, 5Mayo Clinic College of Medicine, Mayo Clinic

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gerichte celbezorging is nuttig in een verscheidenheid aan biomedische toepassingen. Het doel van dit protocol is om superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes (SPION) te gebruiken om cellen te labelen en daardoor magnetische celaanpakbenaderingen mogelijk te maken voor een hoge mate van controle over celbezorging en -lokalisatie.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gerichte afgifte van cellen en therapeutische middelen zouden uiteenlopende biomedische toepassingen profiteren door concentreren van het therapeutische effect op de doelplaats met minimale nadelige effecten op off-target sites. Magnetische cel targeting is een efficiënte, veilige en ongecompliceerde levering techniek. Superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes (SPION) zijn biologisch afbreekbaar, biologisch verenigbaar en kunnen endocytose in cellen om te reageren op magneetvelden maken. De synthese omvat het maken van magnetiet (Fe 3 O 4) nanodeeltjes gevolgd door snelle emulgering een poly (melkzuur-co-glycolzuur) (PLGA) coating. Het PLGA-magnetiet SPIONs ongeveer 120 nm in diameter inclusief de ongeveer 10 nm diameter magnetiet kern. Wanneer geplaatst in kweekmedium, worden SPIONs natuurlijk endocytose door cellen en opgeslagen als kleine clusters binnen cytoplasmatische endosomen. Deze deeltjes geven voldoende magnetische massa cellenom te richten op magneetvelden. Talrijke celsortering en targeting toepassingen worden ingeschakeld waardoor verschillende celtypen reageren op magnetische velden. SPIONs hebben een verscheidenheid van andere biomedische industrie, waaronder het gebruik als medische beeldvorming contrastmiddel, gericht geneesmiddel of gentherapie, diagnostische testen, en het genereren van lokale hyperthermie voor tumortherapie of weefsel solderen.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gerichte levering en opvang van cellen naar specifieke locaties in het lichaam is wenselijk voor een verscheidenheid aan biomedische toepassingen. Levering van neurale stamcellen naar de hersenen door MRI-gestuurde gerichte echografie is voorgesteld als een mogelijke behandelingsoptie voor neurodegeneratieve ziekten, hersenletsel en beroerte1. Mesenchymale stamcellen worden bestudeerd op hun vermogen om middelen tegen kanker naar tumoren te brengen vanwege hun natuurlijke tumor-trofische eigenschappen2,3. Hartstamcellen zijn toegediend aan het hart als een mogelijke behandeling voor een hartinfarct4,5. Vasculaire stents zijn ontwikkeld met CD34-antilichamen om circulerende stamcellen op te vangen6. Hoewel veelbelovend, vertonen deze celtargetingbenaderingen nadelen zoals gebrek aan celspecificiteit, inconsistente celretentie en celbezorging op niet-doelwitten.

Het algemene doel van de huidige methode is om magnetisch gerichte targeting van cellen mogelijk te maken voor een verscheidenheid aan celbezorgings- en sorteertoepassingen. Magnetische targeting maakt gecontroleerde levering van specifieke cellen naar een specifieke doelplaats mogelijk met minimale bijwerkingen op niet-doelwitten7. De magnetische velden kunnen worden gegenereerd door geïmplanteerde of externe apparaten om de beweging van magnetisch gelabelde cellen in het lichaam veilig te richten8. Talrijke onderzoeksinspanningen hebben zich gericht op magnetisch geleide targeting van stamcellen naar gewonde weefsels zoals het hart9-14, netvlies15, long16, huid17, ruggenmerg18,19, bot20, lever21 en spier22,23 om de regeneratieresultaten te verbeteren.

Magnetische targeting van cellen is ook uitgebreid bestudeerd als een middel om implanteerbare cardiovasculaire apparaten te endotheliëren. Een uniform en compleet endotheel biedt een barrière tussen het apparaat en circulerende bloedelementen om trombose en ontsteking te verminderen. Endotheelcellen kunnen naar het apparaat worden gebracht, hetzij vóór implantatie of via het vasculaire systeem na implantatie. In beide gevallen worden magnetische velden gebruikt om cellen vast te leggen op het oppervlak van het apparaat en de cellen vast te houden wanneer ze worden blootgesteld aan de schuifspanning die wordt gegenereerd door circulerend bloed. Magnetische vasculaire stents24-27 en vaattransplantaten28 zijn beide vervaardigd en getest voor dit doel.

Magnetische celtargeting vereist een strategie voor het labelen van cellen met magnetische dragerdeeltjes. Deze deeltjes kunnen aan het oppervlak van cellen worden gebonden via antilichamen of ligand/receptorparen of ze kunnen in de cellen worden endocyteerd. Superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes (SPION) zijn biologisch afbreekbaar, biocompatibel en gemakkelijk endocyteerd door verschillende celtypen29. Deze deeltjes maken een cel effectief responsief voor magnetische velden en worden na verloop van tijd natuurlijk afgebroken. SPION's bieden een eenvoudige en veilige manier om cellen in cultuur magnetisch te labelen voor een verscheidenheid aan magnetische targeting- en sorteertoepassingen. Er wordt een methode gegeven voor het synthetiseren van SPION's met een magnetiet (Fe3O4) kern en poly(lactisch-co-glycolzuur) (PLGA) mantel. Bovendien wordt een methode gegeven voor het labelen van cellen in cultuur met SPION's.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Synthese van magnetiet Gel

  1. Was alle glaswerk met geconcentreerd chloorwaterstofzuur gevolgd door gedeïoniseerd water, gevolgd door ethylalcohol. Laten drogen O / N bij voorkeur in een droogoven.
    LET OP! zoutzuur is schadelijk - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen en werken in een zuurkast; ethyl alcohol is schadelijk - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen.
  2. Gebruik een Dreschelfles naar de-gas 500 ml gedemineraliseerd H 2 O door voorzichtig borrelen N 2 gas voor 30 minuten.
  3. Set-up van de magnetiet synthese apparaat binnen een chemische dampkap.
    1. Plaats een 500 ml drie-hals rondbodemkolf in een isomantle verwarming en zet het centrum nek met behulp van een klem en stand.
    2. Plaats een rubber septum in een zijde van de hals rondbodem kolf en een terugvloeikoeler met een rubber septum in de resterende zijde hals. Continu draaien koud water door de koeler.
    3. Punctie the rondbodemkolf rubberen septum met een naald verbonden met een N2 gasleiding en doorboren de refluxkoeler rubberen septum met een naald verbonden met een gasleiding loopt een bubbler (dwz kolf met water) om gasuitstroom visualiseren.
    4. Installeer een mes peddel naar het centrum van de hals van de rondbodemkolf's via een peddel adapter. Bevestig as het blad peddel om een ​​overhead roerder gemonteerd op een stand.
  4. Spoel de rondbodemkolf met N2 gas en laat N2 gas stroomt met een lage maar detecteerbare snelheid.
  5. Verwijder de koeler uit de rondbodemkolf en voeg 1,000 g ijzer (III) chloride, 0,6125 g ijzer (II) chloride-tetrahydraat en 50 ml ontgaste H 2 O.
    LET OP! ijzer (III) chloride en ijzer (II) chloride tetrahydraat schadelijk zijn - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen.
  6. Plaats de refluxkoeler en roer bij 1000 rpm onder verwarming tot 50° C. Roeren onder deze omstandigheden produceert 10 nm diameter magnetiet nanodeeltjes.
  7. Eenmaal op 50 ° C, voeg 10 ml 28% ammoniumhydroxide oplossing te injecteren door het rubber septum in de rondbodemkolf terwijl roeren.
    LET OP! ammoniumhydroxide is schadelijk - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen.
    Opmerking: De ammoniumhydroxideoplossing wordt gebruikt om magnetiet precipiteren en dient de oplossing zwart.
  8. Verwijder de rubber septum en N 2 gasleiding van de rondbodem kolf en verhit tot 90 ° C te koken van de ammoniakgas terwijl roeren.
    Opmerking: Het is facultatief om de stroom van N2 in de rondbodem kolf te handhaven door te prikken terugvloeikoeler rubberen septum echter oxidatie van magnetiet tot maghemiet verwaarloosbaar tijdens deze stap.
  9. Eenmaal op 90 ° C, voeg 1 ml oliezuur de rondbodemkolf terwijl roeren. De oliezuur wordt gebruikt voor het coaten van de magnetiet nanoparticles om magnetiet gel te vormen.
    LET OP! oliezuur is schadelijk - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen.
  10. Vervang het rubber septum en N 2 gasleiding op de rondbodemkolf en verwijder de refluxkoeler.
  11. Schakel vuur en roer bij 500 rpm gedurende 2 uur.
  12. Verwijder de rondbodemkolf van isomantle verwarming en giet de resterende vloeistof tijdens het gebruik van een sterke magneet gehouden tegen de bodem van de kolf met het magnetiet gel behoudt.
    LET OP! omgaan met de sterke magneet met uiterste zorg om schade of letsel te voorkomen.
  13. Sta magnetiet gel aan de lucht drogen O / N (optioneel).

2. Zuivering van magnetiet Gel

  1. Voeg 40 ml hexaan in de rondbodemkolf om het magnetiet gel oplossen
    LET OP! hexaan is schadelijk - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen en werken in een zuurkast.
  2. Gebruik een scheidtrechter met 40 ml ontgaste H 2 O om achtergebleven H 2 O fro verwijderenben het magnetiet oplossing.
    1. Giet langzaam de magnetiet oplossing op de H 2 O in de scheitrechter en zachtjes wervelen de twee-fase vloeistof voor 5 minuten.
    2. Weglopen en de onderste waterige fractie te verwijderen.
    3. Voeg langzaam 40 ml ontgaste H2O de scheitrechter zodat deze afwikkelt onder magnetiet oplossing en voorzichtig wervelen en afvoer als voorheen.
    4. Herhaal dit te wassen voor een derde keer.
  3. Breng magnetiet oplossing voor een Erlenmeyer kolf, voeg enkele spatels waarde watervrij natriumsulfaat en zwenk om resterende achtergebleven H 2 O van het magnetiet oplossing te verwijderen.
  4. Filter de magnetiet oplossing door middel van 1 um filter papier in een trechter naar de natriumsulfaat en resterende H 2 O. verwijderen
    OPMERKING: Vacuüm hulp wordt aanbevolen.
  5. Breng de oplossing magnetiet een 50 ml kolf verdampen en gebruik een roterende verdamper verdampt om het hexaan2 uur met de volgende voorwaarden: matige rotatiesnelheid, vacuüm toegepast, verdampende kolf in een 50 ° C waterbad en 24 ° C water circuleert door de condensor.
    NB: Optioneel, bewaar de magnetiet gel voorafgaand aan het bekleden met PLGA.

3. Coating magnetiet nanodeeltjes met PLGA Shell

  1. Los 3,60 g PLGA (75/25 mengsel) in 240 ml ethylacetaat om 1,5% (m / v) oplossing te creëren. LET OP: ethylacetaat is schadelijk - Draag persoonlijke beschermingsmiddelen en werken in een zuurkast.
  2. Los 25,00 g Pluronic F-127 in 500 ml ontgaste H 2 O met een magneetroerder tot een 5,0% (m / v) oplossing te creëren.
    OPMERKING: Pluronic F-127 is een niet-ionisch amfifiel blokcopolymeer dat fungeert als een biocompatibele surfactant. Het helpt om de olie-in-water emulsie te stabiliseren in stap 3.3.2.
  3. Met behulp van een microspatula, het verzamelen van de magnetiet gel in zes 0,040 g porties binnen gewogen glazen flesjes. PerfORM de volgende coating en wassen voor elke portie.
    LET OP: De hoeveelheden die nodig zijn om een ​​efficiënte afhandeling en magnetische decanteren, die de zuiverheid en de opbrengst te maximaliseren, terwijl het minimaliseren degradatie voorafgaand aan vriesdrogen in stap 4 te waarborgen.
    1. Voeg een hoeveelheid van 0,040 g magnetiet gel en 40 ml van de PLGA oplossing een kunststof beker en ultrasone trillingen in een ultrasoon reiniger voor 10 minuten.
    2. Voeg 80 ml van de oplossing van het Pluronic plastic beker en onmiddellijk emulgeren met een laboratorium mixer op de hoogste stand gedurende 7 minuten om de PLGA-coating op de magnetiet nanodeeltjes als een olie-in-water emulsie.
    3. Onmiddellijk verdun de SPION oplossing in 1 L gedeïoniseerd H2O en ultrasone trillingen gedurende 1 uur in een zuurkast met het ethylacetaat verdampt.
    4. Plaats een sterke magneet naast de SPION oplossing en roer voorzichtig tot bruinachtig SPIONs halen bij de magneet.
      NB: Het kan nodig zijn om met tussenpozen roer voor meerdere urens voordat de oplossing wordt witachtig aangeeft dat de meeste SPIONs zijn verzameld.
    5. Schenk de waterige oplossing onder de SPIONs behouden in het bekerglas met de magneet.
    6. Was de SPIONs drie keer als volgt.
      1. Hang de SPIONs in 1 L gedemineraliseerd H 2 O.
      2. Ultrasone trillingen SPION de oplossing 20 min.
      3. Plaats een sterke magneet naast de SPION oplossing en roer voorzichtig tot bruinachtig SPIONs halen bij de magneet. Het kan nodig zijn om intermitterend roeren gedurende enkele uren voordat de oplossing helder wordt wat aangeeft dat de meeste SPIONs zijn verzameld.
      4. Schenk de waterige oplossing onder de SPIONs behouden in het bekerglas met de magneet.
  4. Verzamel de SPIONs bereid uit elk van de zes magnetiet gel aliquots in één gewogen glazen flesje als een waterige suspensie. Eventueel decanteren overtollig water magnetisch als dat nodig is.

4. Freeze-drying van SPIONs

  1. Bevriezen van de SPION oplossing.
  2. Vriesdrogen de SPION oplossing O / N in een vriesdroger.
  3. Weeg de gevriesdroogde SPIONs. Gevriesdroogde SPIONs kunnen worden opgeslagen bij -20 ° C tot gebruik voor mobiele labeling.
    OPMERKING: Opslag bij -20 ° C reduceert afbraakkinetiek en verhoogt de houdbaarheid.

5. Etikettering van cellen met SPIONs

  1. Suspendeer een hoeveelheid SPIONs in fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) in een concentratie van 40 mg / ml en ultrasone trillingen gedurende 30 minuten.
  2. Voeg de SPION oplossing een vrijwel confluente fles cellen bij een concentratie van 5 ul / ml celkweekmedium. Zorgen voor een gelijkmatige verdeling door zachtjes schommelen van de kolf.
  3. Incubeer de cellen gedurende 16 uur bij 37 ° C.
  4. Zuig voorzichtig kweekmedium en was de cellen tweemaal met PBS.
  5. Verzamel magnetisch gelabelde cellen en gebruikt voor experimenten.
  6. Ongebruikte SPION oplossing kan worden bewaard bij 4 ° C en mag onsed binnen een paar maanden. Ultrasone trillingen gedurende 30 minuten voor elk gebruik.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Magnetiet nanodeeltjes zijn ongeveer 10 nm in diameter als gevolg van roeren van een waterige oplossing van ijzer (III) chloride en ijzer (II) chloride-tetrahydraat bij 50 ° C en 1000 rpm (figuur 1). Deze resultaten tonen succesvolle synthese van magnetiet nanodeeltjes. Het is belangrijk om de grootte en vorm van magnetiet nanodeeltjes uit een klein monster van de partij bij een poging van de synthese voor het eerst controleren. Transmissie elektronen microscopie (TEM) is de voorkeursmethode voor het vi...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zoals bij elke nanodeeltjes synthese protocol, de zuiverheid van het chemische reagens is essentieel voor het bereiken van hoge kwaliteit SPIONs die minimale cytotoxische effecten zal hebben. Het is daarom belangrijk om zeer zuivere reagentia zoals oliezuur (≥99%), ijzer (II) chloride-tetrahydraat (≥99.99%), ijzer (III) chloride (≥99.99%), ethylacetaat schaffen (HPLC kwaliteit, ≥99.9% ), hexaan (HPLC kwaliteit, ≥97.0%), ammoniumhydroxide (≥99.99%) en natriumsulfaat (≥99.0%). Het is van bijzonder belang voor zeer zuivere...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen hebben.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs wensen de financiering van het European Regional Development Fund – FNUSA-ICRC (nr. CZ.1.05/ 1.1.00/ 02.0123), de American Heart Association Scientist Development Grant (AHA #06-35185N) en de National Institutes of Health (NIH #T32HL007111) te erkennen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Ammonium Hydroxide solution, 28% NH3 in H2O, ≥99.99% trace metal basisSigma-Aldrich338818-100ML Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen
Dreschel fles, 500 mlAce Glass5516-16
Ethyl Acetaat, CHROMASOLVR Plus, voor HPLC, 99.9% Sigma-Aldrich650528-1LGevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen & werk in een afzuigkast
Ethyl alcoholSigma-AldrichE7023Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen
Verdampflens, 50 ml, 24/40 aansluitingSigma-AldrichZ515558Voor gebruik met roto-evaporator
Filterpapier, 3 cm diameter, kwaliteit 1Fisher09-805PVoor gebruik met glazen filtertrechter
Glazen kolven, 1 LFisherFB-101-1000Voor het wassen van SPIONs
Glazen filtertrechter, vacuüm slang adapter, past op 24/40, 30 mLFisherK954100-0344 
Glazen flesjesdoppenFisher03-391-46Voor gebruik met glazen flesjes
Glazen flesjes, 2 mlFisher03-391-44Voor het verzamelen van magnetietgel & SPIONs
Hexaan, CHROMASOLVR, voor HPLC, ≥97.0% (GC)Sigma-Aldrich34859-1L Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen & werk in een afzuigkast
ZoutzuurSigma-AldrichH1758Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen & werk in een afzuigkast
IJzer(II)chloride tetrahydraat, ≥99.99% trace metals basis Sigma-Aldrich380024-5GGevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen
IJzer(III)chloride watervrij, poeder, ≥99.99% trace metals basisSigma-Aldrich451649-1GGevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen
Isomantle verwarmer, 500 mLVoight GlobalEM0500/CEX1
LaboratoriummixerSilversonL5M-A
LyofilisatorLabconco7670520
MicrospatelsFisher21-401-25AVoor het overbrengen van magnetietgel
NdFeB magneet, 1 inch x 1 inch x 1 inchAmazing MagnetsC1000H-MZeer sterke magneet, handhaaf met zorg
Oleaanzuur, ≥99% (GC)Sigma-AldrichO1008-5G Bewaar in de vriezer; Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen
BovenopladerIKA2572201
BovenopladerklemIKA2664000Voor gebruik met bovenopladen
Bovenoplader H-standaardIKA1412000Voor gebruik met bovenopladen
Fosfaatgebufferde zoutoplossingLife Technologies10010-023
Kunststofkolven, 250 mlFisher02-591-28
PLGA PURASORB PDLG (75/25 mengsel)PuracPDLG 7502PDLG 7502A kan ook worden gebruikt; Bewaar in de vriezer
Pluronic F-127 poeder, BioReagent, geschikt voor celcultuurSigma-AldrichP2443-250G 
PTFE uitbreidbare bladpadel, 8 mm diameterSciQuipSP4018
PTFE vat adapter, past op 24/40, 8 mm diameter bladspatelMonmouth ScientificPTFE Vessel Adaptor A480Voor gebruik met PTFE uitbreidbare bladpadel
Recirculatie koelerClarkson696613Voor gebruik met roto-evaporator
Rugspoelkoeler, past op 24/40, 250 mmAce Glass5997-133
Roto-evaporatorClarkson216949
Rubbersepta, past op 24/40Ace Glass9096-56
Afscheidingsfles met stop, 250 mlFisher10-438E
Natriumsulfaat ACS reagens, ≥99.0%, watervrij, korreligSigma-Aldrich239313-500G 
Driehals ronde bodemfles, hoekig, 24/40 aansluitingen, 500 mlAce Glass6948-16
Ultrasoon reinigingspan met gaatjesFisher15-335-20AVoor gebruik met ultrasoon reiniger
Ultrasoon reiniger, 2,8 LFisher15-335-20
Vacuüm controllerClarkson216639Voor gebruik met roto-evaporator (optioneel)
VacuümpompClarkson219959Voor gebruik met roto-evaporator

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Burgess, A., et al. Targeted delivery of neural stem cells to the brain using MRI-guided focused ultrasound to disrupt the blood-brain barrier. PLoS One. 6 (11), e27877(2011).
  2. Nguyen, K. T. Mesenchymal Stem Cells as Targeted Cell Vehicles to Deliver Drug-loaded Nanoparticles for Cancer Therapy. J Nanomed Nanotechol. 4 (1), e128(2013).
  3. Kean, T. J., Lin, P., Caplan, A. I., Dennis, J. E. MSCs: Delivery Routes and Engraftment, Cell-Targeting Strategies, and Immune Modulation. Stem Cells Int. , 732742(2013).
  4. Suzuki, K., et al. Targeted cell delivery into infarcted rat hearts by retrograde intracoronary infusion: distribution, dynamics, and influence on cardiac function. Circulation. 110 (11 Suppl 1), II225-II230 (2004).
  5. Garbern, J. C., Lee, R. T. Cardiac stem cell therapy and the promise of heart regeneration. Cell Stem Cell. 12 (6), 689-698 (2013).
  6. Duckers, H. J., et al. Accelerated vascular repair following percutaneous coronary intervention by capture of endothelial progenitor cells promotes regression of neointimal growth at long term follow-up: final results of the Healing II trial using an endothelial progenitor cell capturing stent (Genous R stent). EuroIntervention. 3 (3), 350-358 (2007).
  7. Pan, Y., Du, X., Zhao, F., Xu, B. Magnetic nanoparticles for the manipulation of proteins and cells. Chem Soc Rev. 41 (7), 2912-2942 (2012).
  8. Huang, Z. Y., et al. Deep magnetic capture of magnetically loaded cells for spatially targeted therapeutics. Biomaterials. 31 (8), 2130-2140 (2010).
  9. Shen, Y., et al. Comparison of Magnetic Intensities for Mesenchymal Stem Cell Targeting Therapy on Ischemic Myocardial Repair: High Magnetic Intensity Improves Cell Retention but Has No Additional Functional Benefit. Cell Transplant. , (2014).
  10. Cheng, K., et al. Magnetic antibody-linked nanomatchmakers for therapeutic cell targeting. Nat Commun. 5, 4880(2014).
  11. Vandergriff, A. C., et al. Magnetic targeting of cardiosphere-derived stem cells with ferumoxytol nanoparticles for treating rats with myocardial infarction. Biomaterials. 35 (30), 8528-8539 (2014).
  12. Huang, Z., et al. Magnetic targeting enhances retrograde cell retention in a rat model of myocardial infarction. Stem Cell Res Ther. 4 (6), 149(2013).
  13. Chaudeurge, A., et al. Can magnetic targeting of magnetically labeled circulating cells optimize intramyocardial cell retention. Cell Transplant. 21 (4), 679-691 (2012).
  14. Cheng, K., et al. Magnetic targeting enhances engraftment and functional benefit of iron-labeled cardiosphere-derived cells in myocardial infarction. Circ Res. 106 (10), 1570-1581 (2010).
  15. Yanai, A., et al. Focused magnetic stem cell targeting to the retina using superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Cell Transplant. 21 (6), 1137-1148 (2012).
  16. Ordidge, K. L., et al. Coupled cellular therapy and magnetic targeting for airway regeneration. Biochem Soc Trans. 42 (3), 657-661 (2014).
  17. El Haj, A. J., et al. An in vitro model of mesenchymal stem cell targeting using magnetic particle labelling. J Tissue Eng Regen Med. , (2012).
  18. Vanecek, V., et al. Highly efficient magnetic targeting of mesenchymal stem cells in spinal cord injury. Int J Nanomedicine. 7, 3719-3730 (2012).
  19. Sasaki, H., et al. Therapeutic effects with magnetic targeting of bone marrow stromal cells in a rat spinal cord injury model. Spine (Phila Pa 1976). 36 (12), 933-938 (2011).
  20. Oshima, S., et al. Enhancement of bone formation in an experimental bony defect using ferumoxide-labelled mesenchymal stromal cells and a magnetic targeting system. J Bone Joint Surg Br. 92 (11), 1606-1613 (2010).
  21. Luciani, A., et al. Magnetic targeting of iron-oxide-labeled fluorescent hepatoma cells to the liver. Eur Radiol. 19 (5), 1087-1096 (2009).
  22. Oshima, S., Kamei, N., Nakasa, T., Yasunaga, Y., Ochi, M. Enhancement of muscle repair using human mesenchymal stem cells with a magnetic targeting system in a subchronic muscle injury model. J Orthop Sci. 19 (3), 478-488 (2014).
  23. Ohkawa, S., et al. Magnetic targeting of human peripheral blood CD133+ cells for skeletal muscle regeneration. Tissue Eng Part C Methods. 19 (8), 631-641 (2013).
  24. Tefft, B. J., et al. Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture. Ieee T Magn. 49 (1), 463-466 (2013).
  25. Uthamaraj, S., et al. Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells. ABME. 42 (12), 2416-2424 (2014).
  26. Polyak, B., et al. High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 105 (2), 698-703 (2008).
  27. Pislaru, S. V., et al. Magnetically targeted endothelial cell localization in stented vessels. J Am Coll Cardiol. 48 (9), 1839-1845 (2006).
  28. Pislaru, S. V., et al. Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts. Circulation. 114 (1 Suppl), 314-318 (2006).
  29. Wang, Y. X., Xuan, S., Port, M., Idee, J. M. Recent advances in superparamagnetic iron oxide nanoparticles for cellular imaging and targeted therapy research. Curr Pharm Des. 19 (37), 6575-6593 (2013).
  30. Yellen, B. B., et al. Targeted drug delivery to magnetic implants for therapeutic applications. J Magn Magn Mater. 293 (1), 647-654 (2005).
  31. Granot, D., et al. Clinically viable magnetic poly(lactide-co-glycolide) particles for MRI-based cell tracking. Magn Reson Med. , (2013).
  32. Levy, M., et al. Long term in vivo biotransformation of iron oxide nanoparticles. Biomaterials. 32 (16), 3988-3999 (2011).
  33. Mirshafiee, V., Mahmoudi, M., Lou, K., Cheng, J., Kraft, M. L. Protein corona significantly reduces active targeting yield. Chem Commun (Camb). 49 (25), 2557-2559 (2013).
  34. Salvati, A., et al. Transferrin-functionalized nanoparticles lose their targeting capabilities when a biomolecule corona adsorbs on the surface. Nat Nanotechnol. 8 (2), 137-143 (2013).
  35. Landazuri, N., et al. Magnetic targeting of human mesenchymal stem cells with internalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Small. 9 (23), 4017-4026 (2013).
  36. Sun, J. H., et al. In vitro labeling of endothelial progenitor cells isolated from peripheral blood with superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Mol Med Rep. 6 (2), 282-286 (2012).
  37. Zhang, B., et al. Detection of viability of transplanted beta cells labeled with a novel contrast agent - polyvinylpyrrolidone-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles by magnetic resonance imaging. Contrast Media Mol Imaging. 7 (1), 35-44 (2012).
  38. Song, M., et al. Labeling efficacy of superparamagnetic iron oxide nanoparticles to human neural stem cells: comparison of ferumoxides, monocrystalline iron oxide, cross-linked iron oxide (CLIO)-NH2 and tat-CLIO. Korean J Radiol. 8 (5), 365-371 (2007).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Synthese van magnetiet nanodeeltjesPLGA coatinghogesnelheidsemulgeringmagnetische targetingfluorescentiemicroscopietransmissie elektronenmicroscopiescanning elektronenmicroscopievriesdrogen

Gerelateerde artikelen