Methodenartikel

Magnetische,akoestische en optisch-drievoudig-responsieve microbubbels voor magnetische hyperthermie en pothotothermale combinatie kankertherapie

DOI:

10.3791/61208

⸱

22 mei 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays & Jiangsu Key Laboratory for Biosensors, Institute of Advanced Materials (IAM), Jiangsu National Synergistic Innovation Center for Advanced Materials (SICAM), Nanjing University of Posts & Telecommunications

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

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

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor de fabricage van ijzeroxide nanodeeltjes-shelled microbubbels (NSM's) door middel van zelfassemblage, synergetische magnetische, akoestische en optische responsiviteit in één nanotherapeutisch platform voor magnetische hyperthermie en fototherme combinatie kankertherapie.

Samenvatting

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

De precisieafgifte van antikankermiddelen die gericht zijn op gerichte en diep gepenetreerde toediening en een gecontroleerde afgifte op de tumorplaats is uitgedaagd. Hier fabriceren we ijzeroxide nanodeeltjes omhulde microbubbels (NSM's) door middel van zelfassemblage, synergetische magnetische, akoestische en optische responsiviteit in één nanotherapeutisch platform. IJzeroxide nanodeeltjes dienen als zowel magnetische als fotothermische middelen. Eenmaal intraveneus geïnjecteerd, kunnen NSM's magnetisch naar de tumorplaats worden geleid. Echografie veroorzaakt de afgifte van ijzeroxide nanodeeltjes, waardoor de penetratie van nanodeeltjes diep in de tumor wordt vergemakkelijkt als gevolg van het cavitatie-effect van microbubbels. Daarna kunnen magnetische hyperthermie en fotothermische therapie worden uitgevoerd op de tumor voor combinatiekankertherapie, een oplossing voor kankerresistentie als gevolg van de tumorheterogeniteit. In dit protocol werd de synthese en karakterisering van NSM's inclusief structurele, chemische, magnetische en akoestische eigenschappen uitgevoerd. Bovendien werd de werkzaamheid tegen kanker door thermische therapie onderzocht met behulp van in vitro celculturen. De voorgestelde toedieningsstrategie en combinatietherapie zijn veelbelovend in de behandeling van kanker om zowel de levering als de werkzaamheid tegen kanker te verbeteren.

Inleiding

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

Kanker is een van de dodelijkste ziekten, die wereldwijd wereldwijd miljoenen doden en enorme economische verliezen veroorzaakt1. In klinieken kunnen conventionele antikankertherapieën, zoals chirurgische resectie, radiotherapie en chemotherapie nog steeds geen bevredigende therapeutische werkzaamheid bieden2. Beperkingen van deze therapieën zijn hoge toxische bijwerkingen, hoog recidiefpercentage en hoge metastase3. Chemotherapie lijdt bijvoorbeeld aan de lage afgifte-efficiëntie van chemogeneesmiddelen precies op de tumorplaats4. Het onvermogen van geneesmiddelen om diep in het tumorweefsel door te dringen over de biologische barrières, waaronder extracellulaire matrix en hoge tumorinterstitiële vloeistofdruk, is ook verantwoordelijk voor de lage therapeutische werkzaamheid5. Bovendien treedt de tumorresistentie meestal op bij de patiënten die werden behandeld met enkele chemotherapie6. Daarom hebben technieken waarbij thermische ablatie van tumor optreedt, zoals fotothermale therapie (PTT) en magnetische hyperthermietherapie (MHT), veelbelovende resultaten laten zien om tumorresistentie te verminderen en zijn ze opgekomen in klinische onderzoeken7,8,9.

PTT veroorzaakt thermische ablatie van kankercellen door de werking van fotothermische conversiemiddelen onder de bestraling van de laserenergie. De gegenereerde hoge temperatuur (boven 50 °C) induceert volledige celnecrose10. Zeer recent werd aangetoond dat ijzeroxide nanodeeltjes (IONP's) een fotothermisch conversiemiddel zijn dat kan worden geactiveerd door nabij-infrarood (NIR) licht11.  Ondanks de lage molaire absorptiecoëfficiënt in het nabij-infrarode gebied, zijn IONP's kandidaten voor lage temperatuur (43 °C) fotothermale therapie, een gemodificeerde therapie om de schade veroorzaakt door blootstelling aan hitte aan normale weefsels te verminderen en om antitumorimmuniteit tegen tumormetastase te initiëren12. Een van de beperkingen van PTT is de lage penetratiediepte van de laser. Voor diepgewortelde tumoren is door alternating magnetic field (AFM) geïnduceerde verwarming van ijzeroxide nanodeeltjes, ook wel magnetische hyperthermie genoemd, een alternatieve therapie voor PTT13,14. Het belangrijkste voordeel van MHT is de hoge penetratie van magnetisch veld15. De vereiste relatief hoge concentratie IONP's blijft echter een groot nadeel voor de klinische toepassing ervan. De afgifte-efficiëntie van nanogeneeskunde (of nanodeeltjes) aan vaste tumoren bij dieren is 1-10% geweest als gevolg van een reeks obstakels, waaronder circulatie, accumulatie enpenetratie 16,17. Daarom is een gecontroleerde en gerichte IONPs-toedieningsstrategie met het vermogen om een hoge weefselpenetratie te bereiken van groot belang bij de behandeling van kanker.

Echografie gemedieerde nanodeeltjesafgifte heeft aangetoond dat het de penetratie van nanodeeltjes diep in het tumorweefsel vergemakkelijkt, vanwege het fenomeen dat microbubbelcavitatie wordt genoemd18,19. In de huidige studie fabriceren we IONPs shelled microbubbles (NSM's) door middel van zelfassemblage, synergetische magnetische, akoestische en optische responsiviteit in één nanotherapeutisch platform. De NSM bevat een luchtkern en een schil van ijzeroxide nanodeeltjes, met een diameter van ongeveer 5,4 μm. De NSM's kunnen magnetisch naar de tumorplaats worden geleid. Vervolgens wordt de afgifte van IONP's geactiveerd door echografie, vergezeld van microbubbelcavitatie en microstreaming. Het momentum ontvangen van de microstreaming vergemakkelijkt de penetratie van IONP's in het tumorweefsel. De PTT en MHT kunnen worden bereikt door NIR-laserbestraling of AFM-toepassing, of met de combinatie van beide.

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

Protocol

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

Alle dierproeven zijn uitgevoerd volgens de protocollen die zijn goedgekeurd door de OG Pharmaceutical guidelines for Animal Care and Use of Laboratory Animals. De protocollen volgden de richtlijnen van de Ethische Commissie voor proefdieren van OG Pharmaceutical.

1. Nanoparticle shelled microbubbles (NSMs) synthese

  1. Dispergeer magnetische nanodeeltjes (Fe3O4, ijzeroxide) in gedeïoniseerd water om een voorraadoplossing van 10 mg / ml te vormen.
  2. Plaats de buis met de IONPs-oplossing gedurende 20 minuten in een ultrasone reinigingsmachine. Verkrijg voor gebruik een gelijkmatig gedispergeerde IONP-oplossing.
  3. Voeg 150 μL gedeïoniseerd water, 150 μL 10 mM natriumdodecylodylsulfaat (SDS) en 400 μL van een stamoplossing van IONP's uit stap 1.1 toe. in 1,5 ml centrifugebuis.
  4. Bevestig de homogenisator met een steiger in een ijsbad.
  5. Plaats de buis van het mengsel in een ijsbad en plaats de homogenisatorsonde precies om in de mengseloplossing te worden ondergedompeld.
  6. Stel het homogenisatortoerental in op 20.000 tpm en zet de homogenisator gedurende 3 minuten aan.
  7. Zet de homogenisator uit en haal de tube uit het ijsbad.
  8. Plaats de buis op het buizenrek voor 12 uur stabilisatie bij kamertemperatuur.
  9. Adsorbeer de resulterende NSM's met een magneet aan de buiswand en verwijder het supernatant. Vul vervolgens aan met 1 ml vers gedeoniseerd water.
  10. Herhaal het wasproces drie keer en suspensie NSM's opnieuw in 1 ml vers gedestilleerd water.
  11. Breng 10 μL NSM-suspensie over op een schone glasplaat na licht schudden.
  12. Gebruik een fluorescentiemicroscoop met een vergroting van 20x om de morfologie van NSM's te visualiseren. Zorg ervoor dat u foto's maakt op een willekeurig gebied.
  13. Meet de diameter van de NSM's van de foto's met behulp van een open access Nano Measurer 1.2 software. Tel minstens 200 microbubbels.
    1. Klik op "Bestand" en "Openen" om het afbeeldingsbestand te selecteren dat moet worden verwerkt. Nadat de afbeelding is geïmporteerd, drukt u op de "liniaal". Teken een rode lijn met dezelfde lengte als de liniaal.
    2. Druk vervolgens op"Instellingen" | "Liniaal" en voer de lengte van de liniaal in. Teken lijnen van dezelfde lengtes als de diameters van de afzonderlijke microbubbels in de afbeelding. Voltooi alle metingen en klik vervolgens op"Rapporteren" | " Rapport bekijken".

2. Akoestische respons van NSM's

  1. Verdun 200 μL NSM's met 800 μL gedeïoniseerd water en breng vervolgens over in een centrifugebuis van 1,5 ml om een voorraadoplossing te vormen.
  2. Sluit de functiegenerator, versterker, impedantiematching en zelfgemaakte gerichte transducer aan. Plaats de transducer in het midden aan de onderkant van de kunstmatige kubusvormige gootsteen en verbind de hydrofoon met een oscilloscoop om de ultrasone intensiteit van de uitvoer te controleren(figuur 1). Voeg gedeioniseerd water toe aan de gootsteen om de transducer onder te dompelen.
  3. Pas de functiegenerator aan op de veegmodus, stem het frequentiebereik af van 10 kHz tot 900 kHz en stel de amplitude in op 20 Vpp (Spanningspiek-piek). Stel het vermogen van ultrageluid in op 0,1% door de versterker. De duur van elke cyclus is 4 s met een tijdsinterval van 1 s.
  4. Bereid 1 ml NSM-voorraadoplossingsmonsters in de buis en bevestig de buis met een steiger aan de bovenkant van de zelfgemaakte gerichte transducer. Bevestig de magneet aan de onderkant van de buis en trek de NSM's aan.
  5. Schakel de stroom van de functiegenerator en de versterker in. Schakel de functiegenerator uit na toepassing van 5 cycli (25 s) echografie. Verwijder de magneet en verzamel 1 ml van de oplossing die de vrijgekomen IONP's bevat. Voeg 1 ml gedeioniseerd water toe aan de centrifugebuis.
  6. Herhaal stap 2.5. totdat NSM's in de buis volledig instorten.
  7. Kwantificeer alle vrijgekomen IONP's door de inductief gekoppelde plasma optische emissiespectrometrie (ICP-OES) zoals eerder beschreven13.

3. Optische respons van NSM's

OPMERKING: In dit werk wordt een lasersysteem met 808 nm laservermogen en een infrarood warmtebeeldcamera gebruikt die eerder door Xu et al. is beschreven20.

  1. Voorbereiding lasersysteem
    1. Schakel de voeding van de laser in en laat deze enkele minuten opwarmen. Bevestig een vezel gekoppelde 808 nm laserdiode op een retortstandaard.
    2. Richt de laserstraal naar de monsterfase via een optische vezel en focus op de monstertrap om een lichtvlek van 6 mm (in diameter) te bereiken door een bolle lens.
    3. Meet het uitgangsvermogen met een laservermogensmeter en stel het vermogen in op 1 W/cm2.
    4. Bevestig de infrarood warmtebeeldcamera op het statief. Schakel de camera in en controleer of deze werkt (bijvoorbeeld de temperatuur van het focusgebied van belang (ROI) controleren). Schakel de voeding en de infrarood warmtebeeldcamera uit.
  2. Fotothermische meting in waterige oplossing
    1. Bereid het monster van 1 ml met verschillende IONPs-concentratie (1,05 mg / ml, 1, 35 mg / ml, 3, 65 mg / ml, 5 mg / ml) in een centrifugebuis van 1,5 ml.
    2. Plaats de gewenste buis op het gefocuste gebied van de laserstraal en noteer de basistemperatuur van het monster.
    3. Schakel de laservoeding en de infrarood warmtebeeldcamera in en bestraal het monster gedurende 10 minuten continu. Registreer tegelijkertijd de temperatuur in realtime.
    4. Schakel de laservoeding en infrarood warmtebeeldcamera uit na 10 minuten bestraling. Wacht tot de temperatuur van het gebied terugkeert naar de basislijn.
    5. Herhaal de 3.2.2 tot en met 3.2.4 voor de meting van andere monsters.
      OPMERKING: Gebruik gedeïoniseerd water bij 20 °C als controle voor de fotothermische meting.
  3. Fotothermische meting in gekweekte cellen
    OPMERKING: Muizen borstkankercellen (4T1) werden geselecteerd als een model om het remmingseffect door fotothermische behandeling te onderzoeken.
    1. Voed de cellen met Roswell Park Memorial Institute-1640 (RPMI-1640) medium aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS) en 1% penicilline. Stel de kweekomgeving in op 37 °C en 5% CO2.
    2. Kweek 4T1-cellen in T25-kolven en doorloop de cellen in een verhouding van 1:2 wanneer 90% confluentie is bereikt.
      OPMERKING: De subcultuurverhouding kan worden aangepast aan de specifieke celcondities in verschillende laboratoria.
    3. Verwijder het kweekmedium en gooi het weg. Spoel de cellaag met 1x PBS-oplossing om het resterende serum met trypsineremmer te verwijderen.
    4. Voeg 2 ml Trypsine-EDTA-oplossing (0,25%) toe aan de kolf om los te maken. Voeg vervolgens 3 ml 1640 medium toe en aspirateer cellen door voorzichtig te pipetteren.
    5. Verzamel 5 ml van de celsuspensie en centrifugeer bij 500 x g gedurende 3 minuten.
    6. Verwijder het supernatant en voeg 1 ml vers 1640 medium toe om een celsuspensie te vormen.
    7. Voeg 100 μL van de celsuspensie toe aan een confocale schaal met 1 ml van het kweekmedium. Zorg ervoor dat de concentratie van celsuspensie 9 x10 5/ ml is en de uiteindelijke celconcentratie in celkweek confocale schotel 8,1 x 104/ ml.
    8. Plaats de geënte celkweek confocale schaal gedurende 24 uur in een incubator.
    9. Verdun verschillende concentraties (1,05 mg/ml, 1,35 mg/ml, 3,65 mg/ml, 5 mg/ml) van het IONPs-monster om 1 ml oplossing te maken met serumvrij 1640 medium.
    10. Aspirateer het kweekmedium uit de confocale schaal en voeg de bereide monsteroplossing toe.
    11. Schakel de laservoeding in. Richt de laserstraal in het midden van de schotel en stel het uitgangsvermogen in op 1 W/cm2. Schakel de infrarood warmtebeeldcamera in, bestraal de cellen in de confocale schotel gedurende 10 minuten continu. Registreer de temperatuur in realtime voor het gefocuste gebied.
    12. Schakel de laser- en infraroodcamera uit. Breng de bestraalde schaal nog eens 24 uur over naar de couveuse.
    13. Verwijder en gooi het kweekmedium weg, voeg 1 ml van het verse kweekmedium toe aan de confocale schaal. Voeg 5 μL Calcein-AM oplossing (1 mg/ml) toe aan de schaal.
    14. Incubeer de confocale schaal bij 37 °C en 5% CO2 gedurende 15 min. Spoel de cellaag tweemaal met 1x PBS-oplossing.
    15. Observeer en beeld de cellen in met een confocale fluorescentiemicroscoop met een excitatiegolflengte van 488 nm en een emissiegolflengte van 500-540 nm.
    16. Kies willekeurig 5 gebieden in de confocale afbeeldingen en tel het aantal levende 4T1-cellen in elk gebied handmatig. Kwantificeer de levensvatbaarheid van 4T1-cellen door het aantal levende cellen in alle experimentele groepen te vergelijken met de controlegroep.
      OPMERKING: Gebruik het serumvrije medium 1640 bij 20 °C als controle voor de fotothermische meting. Gebruik het monster zonder laserbestraling als controlegroep voor de levensvatbaarheid van de cel.
  4. Fotothermische meting in vivo
    1. Bereid 3 van de 8 weken oude ICR mannelijke muizen met een gemiddeld gewicht van 25 ± 2 g.
    2. Voeg 2 g gelatinepoeder toe aan 20 ml gedeoniseerd water. Verwarm de oplossing tot 40 - 50 °C, los de gelatinegel volledig op tot een transparante en heldere oplossing.
    3. Voeg 100 mg IONP's toe aan de oplossing van 3.4.2.
    4. Verwarm de gel tot 40 – 50 °C, injecteer onmiddellijk 500 μL van de gelatine-oplossing in het rechter borstkussen van de muis.
    5. Schakel de laservoeding in en richt de laserstraal op het interessegebied (rechterborstkussen van de muizen). Stel het uitgangsvermogen in op 1 W/cm2. Schakel de infrarood warmtebeeldcamera in, bestraal het interessegebied gedurende 10 minuten continu. Registreer de temperatuur van de regio van belang in realtime.
    6. Schakel de laser- en infraroodcamera uit.
    7. Euthanasie muizen door CO 2-verstikking en ontwrichting van de halswervel of een methode die is goedgekeurd door de dieronderzoekscommissie van het instituut.

4. Magnetische hyperthermie meting

OPMERKING: Hier wordt een magnetisch hyperthermiesysteem gebruikt dat eerder door Wu et al. is beschreven (21).

  1. Bereid een magnetisch hyperthermiesysteem voor met een wisselende magnetische veldgenerator (AFM) en een infraroodcamera voor warmtebeeldcamera.
    1. Schakel de koelmachine gedurende 10 minuten in en schakel vervolgens de verwarmingsmachine met matige radiofrequentie in (d.w.z. AFM-generator).
    2. Stel de parameters van de machine als volgt in: frequentie (f) = 415 kHz, magnetische veldintensiteit = 1,8 kA/m.
  2. Magnetische hyperthermiemeting in waterige oplossing
    1. Bereid 1 ml van het monster bij verschillende IONP-concentraties (1,05 mg /ml, 1,35 mg / ml, 3, 65 mg / ml, 5 mg / ml) in een centrifugebuis van 1,5 ml.
    2. Plaats de buis in het midden van een watergekoelde magnetische inductie koperen spoel.
    3. Schakel het afwisselend magnetisch veld (AFM) en de infrarood warmtebeeldcamera in. Induceer het monster gedurende 10 minuten continu en registreer de temperatuur in realtime.
      OPMERKING: De camera bevindt zich bovenaan het monster en levert een dwarsdoorsnede van het monster.
    4. Schakel de AFM en de infrarood warmtebeeldcamera uit. Wacht tot de temperatuur van de koperen spoel gedurende 10 minuten terugkomt op de basislijn.
      OPMERKING: Wees voorzichtig met hoge temperaturen, vermijd direct contact met de handen en wacht op afkoeling voordat u monsters verwijdert.
    5. Herhaal de 4.2.2 tot en met 4.2.4 voor de meting van de andere monsters.
    6. Schakel de gematigde radiofrequentie verwarmingsmachine (AFM) en koelmachine uit.
      OPMERKING: Gebruik het gedeïoniseerde water bij 20 °C als controle voor magnetische hyperthermiemeting.
  3. Magnetische hyperthermiemeting in vivo
    1. Bereid 3 van de 8 weken oude ICR mannelijke muizen met een gemiddeld gewicht van 25 ± 2 g.
    2. Bereid 20 ml gelatinegel van 10 % met 5 mg/ml IONPs-oplossing.
    3. Verwarm de gelatinegel tot 40 - 50 °C, injecteer onmiddellijk 500 μL van de gelatine-oplossing in het rechter borstkussen van het dier.
      OPMERKING: Magnetisch geïnduceerde hyperthermie-experimenten werden uitgevoerd met de verwarmingsmachine met dezelfde parameters als de in vitro test.
    4. Schakel het afwisselend magnetisch veld (AFM) en de infrarood warmtebeeldcamera in. Plaats het rechter borstkussen van de muizen in het midden van een watergekoelde magnetische inductie koperen spoel.
    5. Schakel de infrarood warmtebeeldcamera in, stel het interessegebied (rechterborstkussen van de muizen) gedurende 10 minuten continu in beeld en noteer de temperatuur van het interessegebied in realtime.
    6. Schakel de aan/uit-schakelaar van het apparaat en de infraroodcamera uit na 10 minuten inductie. Wacht gedurende 10 minuten tot de temperatuur van de koperspiraal terugkeert naar de basislijn.
    7. Herhaal de 4.3.4 tot en met 4.3.6 voor de meting van andere monsters.
    8. Schakel de gematigde radiofrequentie verwarmingsmachine (AFM) en koelmachine uit.
      OPMERKING: Wees voorzichtig met hoge temperaturen, vermijd direct contact met de handen en wacht op afkoeling voordat u monsters verwijdert.
    9. Euthanasie muizen door CO 2-verstikking en ontwrichting van de halswervel of een methode die is goedgekeurd door de dieronderzoekscommissie van het instituut.

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

Resultaten

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

De drievoudige responsieve nanodeeltjes-shelled microbubbels (NSM's) die in deze studie werden gebruikt, werden bereid door het mengsel van de oppervlakteactieve stof en IONP's te roeren. De IONP's (50 nm) assembleerden zichzelf op het grensvlak van vloeistof- en gaskern, om een dicht opeengepakte magnetische schil te vormen. De morfologie van NSM's is weergegeven in figuur 1A. De resulterende NSM's presenteerden een bolvorm en met een gemiddelde diameter van 5,41 ± 1,78 μm(figuur 1B). D...

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

Discussie

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

Hier presenteerden we een protocol voor het fabriceren van ijzeroxide nanodeeltjes omhulde microbubbels (NSM's) door middel van zelfassemblage, synergetisch magnetische, akoestische en optische responsiviteit in één nanotherapeutisch platform. De IONP's waren dicht opeengepakt rond de luchtkern om een magnetische schil te vormen, die kan worden bestuurd door het externe magnetische veld voor targeting. Eenmaal geleverd, kan de afgifte van IONP's worden bereikt door ultrasone trigger. De vrijgekomen IONP's kunnen worden g...

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

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (81601608) en NUPTSF (NY216024).

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

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
808 nm laser powerChangchun New Industries Optoelectronics TechMDL-F-808-5W-18017023
Calcein-AMThermo Fisher SCIENTIFICC3099
Fetaal bovien serumInvitrogen16000-044
FluorescentiemicroscoopOlympusIX71
FunctiegeneratorKeysight33500B-serie20 MHz, 2 kanalen met willekeurige golfvormgeneratiemogelijkheid
GelatinegelSigma9000-70-8
VerwarmingsmachineShuangpingSPG-06- II
Huisgemaakte gefocuste transducerFrequentie=855, R-X=36,2W+5,8W, |Z|-θ=37W+8°
HomogenisatorSCILOGEXD-1608000-30000 rpm
HydrofoonT&CNH1000
ICR mannelijke muizenOG Pharmaceutical. Co. Ltd8 weken oud
Inductief gekoppelde plasma optische emissiespectrometriePerkinElmer
Infrarood thermische beeldvormingscamera.FLIRE50
IJzer(II,III)oxideAlfa Aesar1317-61-950-100nm APS Poeder
Laser vermogensmeterChangchun New Industries Optoelectronics Tech
OscilloscoopKeysightDSOX3054TBandbreedte 500 MHz, bemonsteringssnelheid 5 GS/S, 4 kanalen
RF-vermogensversterkerT&CAG1020De signaalbron kan ook worden aangesloten op een externe signaalbron. Het vermogen kan worden aangepast van 0 tot 100%. Het heeft meerdere functies zoals frequentieveeg, puls en driehoek.
Roswell Park Memorial Institute-1640KeyGEN BioTECHKGM31800
NatriumdodecylsulfaatSigma151-21-3

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kievit, F. M., Zhang, M. Cancer nanotheranostics: improving imaging and therapy by targeted delivery across biological barriers. Advanced Materials. 23 (36), 217-247 (2011).
  2. Wu, H., et al. Fe3O4-Based Multifunctional Nanospheres for Amplified Magnetic Targeting Photothermal Therapy and Fenton Reaction. ACS Biomaterials Science & Engineering. 5 (2), 1045-1056 (2018).
  3. Thorat, N. D., et al. Physically stimulated nanotheranostics for next generation cancer therapy: Focus on magnetic and light stimulations. Applied Physics Reviews. 6 (4), 041306(2019).
  4. Sun, Q., Zhou, Z., Qiu, N., Shen, Y. Design of Cancer Nanomedicine: Nanoproperty Integration and Synchronization. Advanced Materials. 29 (14), 1606628(2017).
  5. Minchinton, A. I., Tannock, I. F. Drug penetration in solid tumours. Nature Reviews Cancer. 6 (8), 583-592 (2006).
  6. Anchordoquy, T. J., et al. Mechanisms and Barriers in Cancer Nanomedicine: Addressing Challenges, Looking for Solutions. ACS Nano. 11 (1), 12-18 (2017).
  7. Cazares-Cortes, E., et al. Recent insights in magnetic hyperthermia: From the "hot-spot" effect for local delivery to combined magneto-photo-thermia using magneto-plasmonic hybrids. Advanced Drug Delivery Reviews. 138, 233-246 (2019).
  8. Espinosa, A., et al. of Iron Oxide Nanoparticles in Cancer Therapy: Amplification of Heating Efficiency by Magnetic Hyperthermia and Photothermal Bimodal Treatment. ACS Nano. 10 (2), 2436-2446 (2016).
  9. Rastinehad, A. R., et al. Gold nanoshell-localized photothermal ablation of prostate tumors in a clinical pilot device study. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (37), 18590-18596 (2019).
  10. Sharma, S. K., Shrivastava, N., Rossi, F., Tung, L. D., Thanh, N. T. K. Nanoparticles-based magnetic and photo induced hyperthermia for cancer treatment. Nano Today. 29, 100795(2019).
  11. Das, R., Rinaldi-Montes, N. Boosted Hyperthermia Therapy by Combined AC Magnetic and Photothermal Exposures in Ag/Fe3O4 Nanoflowers. ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (38), 25162-25169 (2016).
  12. Yang, Y., et al. 1D Coordination Polymer Nanofibers for Low-Temperature Photothermal Therapy. Advanced Materials. 29 (40), 1703588(2017).
  13. Curcio, A., et al. Iron Oxide Nanoflowers CuS Hybrids for Cancer Tri-Therapy: Interplay of Photothermal Therapy, Magnetic Hyperthermia and Photodynamic Therapy. Theranostics. 9 (5), 1288-1302 (2019).
  14. Espinosa, A., et al. Hyper)Thermia or Photothermia? Progressive Comparison of Iron Oxide and Gold Nanoparticles Heating in Water, in Cells, and In Vivo. Advanced Functional Materials. 28 (37), 1803660(2018).
  15. Xu, C., et al. Magnetic Hyperthermia Ablation of Tumors Using Injectable Fe(3)O(4)/Calcium Phosphate Cement. ACS Applied Materials & Interfaces. 7 (3), 13866-13875 (2015).
  16. Wilhelm, S., et al. Analysis of nanoparticle delivery to tumours. Nature Reviews Materials. 1, 16014(2016).
  17. Chen, H., Zhang, W., Zhu, G., Xie, J., Chen, X. Rethinking cancer nanotheranostics. Nature Reviews Materials. 2, (2017).
  18. Rapoport, N. Y., Kennedy, A. M., Shea, J. E., Scaife, C. L., Nam, K. H. Controlled and targeted tumor chemotherapy by ultrasound-activated nanoemulsions/microbubbles. Journal of Controlled Release : The Official Journal of the Controlled Release Society. 138 (3), 268-276 (2009).
  19. Gao, Y., et al. Controlled nanoparticle release from stable magnetic microbubble oscillations. NPG Asia Materials. 8 (4), 260(2016).
  20. Bao, B., et al. Mussel-inspired functionalization of semiconducting polymer nanoparticles for amplified photoacoustic imaging and photothermal therapy. Nanoscale. 11 (31), 14727-14733 (2019).
  21. Wu, H., et al. Enhanced Tumor Synergistic Therapy by Injectable Magnetic Hydrogel Mediated Generation of Hyperthermia and Highly Toxic Reactive Oxygen Species. ACS Nano. 13 (12), 14013-14023 (2019).
  22. Alzaraa, A., et al. Targeted microbubbles in the experimental and clinical setting. American Journal of Surgery. 204 (3), 355-366 (2012).

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

Fotothermische therapieijzeroxide nanodeeltjesvorming van microbellenechogestuurde afgiftemet nanodeeltjes omhulde microbellenmagnetische geleidingoptische responsiviteitakoestische responscombinatietherapie tegen kanker

Gerelateerde artikelen