Name: Cel Labeling en Targeting met superparamagnetische ijzeroxide Nanodeeltjes (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 26 s
Description: Leer de synthese van superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes voor cel-labeling en magnetische targeting met PLGA-coating. Deze methode maakt precieze celpositionering mogelijk voor biomedische toepassingen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

1. Synthese van magnetiet Gel <ol><li> 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. </li><li> Gebruik een Dreschelfles naar de-gas 500 ml gedemineraliseerd H 2 O door voorzichtig borrelen N 2 gas voor 30 minuten. </li><li> Set-up van de magnetiet synthese apparaat binnen een chemische dampkap. <ol><li> Plaats een 500 ml drie-hals rondbodemkolf in een isomantle verwarming en zet het centrum nek met behulp van een klem en stand. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> Installeer een mes peddel naar het centrum van de hals van de rondbodemkolf&#39;s via een peddel adapter. Bevestig as het blad peddel om een ​​overhead roerder gemonteerd op een stand. </li></ol></li><li> Spoel de rondbodemkolf met N2 gas en laat N2 gas stroomt met een lage maar detecteerbare snelheid. </li><li> 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. </li><li> Plaats de refluxkoeler en roer bij 1000 rpm onder verwarming tot 50° C. Roeren onder deze omstandigheden produceert 10 nm diameter magnetiet nanodeeltjes. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> Vervang het rubber septum en N 2 gasleiding op de rondbodemkolf en verwijder de refluxkoeler. </li><li> Schakel vuur en roer bij 500 rpm gedurende 2 uur. </li><li> 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. </li><li> Sta magnetiet gel aan de lucht drogen O / N (optioneel). </li></ol> 2. Zuivering van magnetiet Gel <ol><li> 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. </li><li> Gebruik een scheidtrechter met 40 ml ontgaste H 2 O om achtergebleven H 2 O fro verwijderenben het magnetiet oplossing. <ol><li> Giet langzaam de magnetiet oplossing op de H 2 O in de scheitrechter en zachtjes wervelen de twee-fase vloeistof voor 5 minuten. </li><li> Weglopen en de onderste waterige fractie te verwijderen. </li><li> Voeg langzaam 40 ml ontgaste H2O de scheitrechter zodat deze afwikkelt onder magnetiet oplossing en voorzichtig wervelen en afvoer als voorheen. </li><li> Herhaal dit te wassen voor een derde keer. </li></ol></li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 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. </li></ol> 3. Coating magnetiet nanodeeltjes met PLGA Shell <ol><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 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. <ol><li> 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. </li><li> 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. </li><li> Onmiddellijk verdun de SPION oplossing in 1 L gedeïoniseerd H2O en ultrasone trillingen gedurende 1 uur in een zuurkast met het ethylacetaat verdampt. </li><li> 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. </li><li> Schenk de waterige oplossing onder de SPIONs behouden in het bekerglas met de magneet. </li><li> Was de SPIONs drie keer als volgt. <ol><li> Hang de SPIONs in 1 L gedemineraliseerd H 2 O. </li><li> Ultrasone trillingen SPION de oplossing 20 min. </li><li> 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. </li><li> Schenk de waterige oplossing onder de SPIONs behouden in het bekerglas met de magneet. </li></ol></li></ol></li><li> 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. </li></ol> 4. Freeze-drying van SPIONs <ol><li> Bevriezen van de SPION oplossing. </li><li> Vriesdrogen de SPION oplossing O / N in een vriesdroger. </li><li> 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. </li></ol> 5. Etikettering van cellen met SPIONs <ol><li> Suspendeer een hoeveelheid SPIONs in fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) in een concentratie van 40 mg / ml en ultrasone trillingen gedurende 30 minuten. </li><li> 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. </li><li> Incubeer de cellen gedurende 16 uur bij 37 ° C. </li><li> Zuig voorzichtig kweekmedium en was de cellen tweemaal met PBS. </li><li> Verzamel magnetisch gelabelde cellen en gebruikt voor experimenten. </li><li> Ongebruikte SPION oplossing kan worden bewaard bij 4 ° C en mag onsed binnen een paar maanden. Ultrasone trillingen gedurende 30 minuten voor elk gebruik. </li></ol>

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

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen hebben.

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...

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.

<table><tbody><tr><td>Ammonium Hydroxide solution, 28% NH3 in H2O, &ge;99.99% trace metal basis</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>338818-100ML&nbsp;</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen</td></tr><tr><td>Dreschel fles, 500 ml</td><td>Ace Glass</td><td>5516-16</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl Acetaat, CHROMASOLVR Plus, voor HPLC, 99.9%&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650528-1L</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen &amp; werk in een afzuigkast</td></tr><tr><td>Ethyl alcohol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E7023</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen</td></tr><tr><td>Verdampflens, 50 ml, 24/40 aansluiting</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z515558</td><td>Voor gebruik met roto-evaporator</td></tr><tr><td>Filterpapier, 3 cm diameter, kwaliteit 1</td><td>Fisher</td><td>09-805P</td><td>Voor gebruik met glazen filtertrechter</td></tr><tr><td>Glazen kolven, 1 L</td><td>Fisher</td><td>FB-101-1000</td><td>Voor het wassen van SPIONs</td></tr><tr><td>Glazen filtertrechter, vacuüm slang adapter, past op 24/40, 30 mL</td><td>Fisher</td><td>K954100-0344&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Glazen flesjesdoppen</td><td>Fisher</td><td>03-391-46</td><td>Voor gebruik met glazen flesjes</td></tr><tr><td>Glazen flesjes, 2 ml</td><td>Fisher</td><td>03-391-44</td><td>Voor het verzamelen van magnetietgel &amp; SPIONs</td></tr><tr><td>Hexaan, CHROMASOLVR, voor HPLC, &ge;97.0% (GC)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34859-1L&nbsp;</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen &amp; werk in een afzuigkast</td></tr><tr><td>Zoutzuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen &amp; werk in een afzuigkast</td></tr><tr><td>IJzer(II)chloride tetrahydraat, &ge;99.99% trace metals basis&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>380024-5G</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen</td></tr><tr><td>IJzer(III)chloride watervrij, poeder, &ge;99.99% trace metals basis</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>451649-1G</td><td>Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen</td></tr><tr><td>Isomantle verwarmer, 500 mL</td><td>Voight Global</td><td>EM0500/CEX1</td><td></td></tr><tr><td>Laboratoriummixer</td><td>Silverson</td><td>L5M-A</td><td></td></tr><tr><td>Lyofilisator</td><td>Labconco</td><td>7670520</td><td></td></tr><tr><td>Microspatels</td><td>Fisher</td><td>21-401-25A</td><td>Voor het overbrengen van magnetietgel</td></tr><tr><td>NdFeB magneet, 1 inch x 1 inch x 1 inch</td><td>Amazing Magnets</td><td>C1000H-M</td><td>Zeer sterke magneet, handhaaf met zorg</td></tr><tr><td>Oleaanzuur, &ge;99% (GC)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>O1008-5G&nbsp;</td><td>Bewaar in de vriezer; Gevaarlijk reagens - draag persoonlijke beschermingsmiddelen</td></tr><tr><td>Bovenoplader</td><td>IKA</td><td>2572201</td><td></td></tr><tr><td>Bovenopladerklem</td><td>IKA</td><td>2664000</td><td>Voor gebruik met bovenopladen</td></tr><tr><td>Bovenoplader H-standaard</td><td>IKA</td><td>1412000</td><td>Voor gebruik met bovenopladen</td></tr><tr><td>Fosfaatgebufferde zoutoplossing</td><td>Life Technologies</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>Kunststofkolven, 250 ml</td><td>Fisher</td><td>02-591-28</td><td></td></tr><tr><td>PLGA PURASORB PDLG (75/25 mengsel)</td><td>Purac</td><td>PDLG 7502</td><td>PDLG 7502A kan ook worden gebruikt; Bewaar in de vriezer</td></tr><tr><td>Pluronic F-127 poeder, BioReagent, geschikt voor celcultuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2443-250G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>PTFE uitbreidbare bladpadel, 8 mm diameter</td><td>SciQuip</td><td>SP4018</td><td></td></tr><tr><td>PTFE vat adapter, past op 24/40, 8 mm diameter bladspatel</td><td>Monmouth Scientific</td><td>PTFE Vessel Adaptor A480</td><td>Voor gebruik met PTFE uitbreidbare bladpadel</td></tr><tr><td>Recirculatie koeler</td><td>Clarkson</td><td>696613</td><td>Voor gebruik met roto-evaporator</td></tr><tr><td>Rugspoelkoeler, past op 24/40, 250 mm</td><td>Ace Glass</td><td>5997-133</td><td></td></tr><tr><td>Roto-evaporator</td><td>Clarkson</td><td>216949</td><td></td></tr><tr><td>Rubbersepta, past op 24/40</td><td>Ace Glass</td><td>9096-56</td><td></td></tr><tr><td>Afscheidingsfles met stop, 250 ml</td><td>Fisher</td><td>10-438E</td><td></td></tr><tr><td>Natriumsulfaat ACS reagens, &ge;99.0%, watervrij, korrelig</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>239313-500G&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Driehals ronde bodemfles, hoekig, 24/40 aansluitingen, 500 ml</td><td>Ace Glass</td><td>6948-16</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasoon reinigingspan met gaatjes</td><td>Fisher</td><td>15-335-20A</td><td>Voor gebruik met ultrasoon reiniger</td></tr><tr><td>Ultrasoon reiniger, 2,8 L</td><td>Fisher</td><td>15-335-20</td><td></td></tr><tr><td>Vacuüm controller</td><td>Clarkson</td><td>216639</td><td>Voor gebruik met roto-evaporator (optioneel)</td></tr><tr><td>Vacuümpomp</td><td>Clarkson</td><td>219959</td><td>Voor gebruik met roto-evaporator</td></tr></tbody></table>

cel labeling en targeting met superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes

Cell Labeling and Targeting with Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles

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.

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...

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.

Cel Labeling en Targeting met superparamagnetische ijzeroxide Nanodeeltjes

Targeted delivery of cells and therapeutic agents would benefit a wide range of biomedical applications by concentrating the therapeutic effect at the ...

Het algemene doel van deze procedure is het synthetiseren van superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes en het gebruik van deze deeltjes om cellen te labelen voor toepassingen op het gebied van magnetische targeting en sortering. Dit wordt bereikt door eerst magnetiet-nanodeeltjes met een diameter van 10 nanometer te synthetiseren. De tweede stap bestaat uit het coaten van de magnetiet-nanodeeltjes met een 50 nanometer dikke schil van polylactisch-co-glycolzuur of PLGA.Vervolgens worden de magnetische nanodeeltjes gewassen en gevriesdroogd. De laatste stap is het labelen van cellen met magnetische nanodeeltjes voor toepassingen op het gebied van celtargeting en -sortering. Ten slotte wordt fluorescentiemicroscopie gebruikt om de targeting van met magnetische nanodeeltjes gelabelde cellen binnen magnetische velden aan te tonen.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals antilichaam-gemedieerde celtargeting, is dat magnetische celtargeting zeer specifiek en controleerbaar is. De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot de therapie voor diverse medische aandoeningen, omdat therapeutische cellen naar de doelplaats kunnen worden getransporteerd terwijl locaties buiten het doelgebied worden gespaard. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze methode enige moeite hebben, omdat nauwgezette aandacht voor detail vereist is om zuivere nanodeeltjes van hoge kwaliteit te verkrijgen.We wilden de targeting en lokalisatie van levende cellen in het lichaam verbeteren. Begin met het ontgassen van 500 milliliters gedeïoniseerd water met behulp van een Dressel-fles door gedurende 30 minuten voorzichtig stikstofgas door het water te borrelen. Plaats voor de opstelling van de reactieapparatuur een driehals ronde bodemkolf van 500 milliliter in een ISO-verwarmingsmantel.Bedek vervolgens één zijenhals met een rubberen septum en plaats in de andere een refluxcondensor. Laat voortdurend koud water door de condensor stromen om een inerte atmosfeer voor de reactie te creëren. Doorboor vervolgens het rubberen septum van de kolf met een naald die is aangesloten op een stikstofgaslijn.Doorboor vervolgens het septum van de condensator met een naald die is verbonden met een borrelsteentje om de gasuitstroom te visualiseren. Installeer daarna een bladpedaal in de centrale hals met een pedaaladapter. Om een constante roering van het reactiemengsel te behouden, wordt de blasschacht bevestigd aan een overheadroerder die op een statief is gemonteerd.Spoel de kolf door met stikstofgas en laat de stikstof met een lage maar detecteerbare snelheid in de kolf blijven stromen. Verwijder vervolgens de refluxcondensor en voeg één gram ijzer(III)chloride, 612,5 milligram ijzer(II)chloride-tetrahydraat en 50 milliliters ontgast water toe. Plaats de condensor terug en roer het reactiemengsel bij 1000 RPM terwijl het wordt verwarmd tot 50 °C.Dit zal magnetietdeeltjes met een diameter van 10 nanometer opleveren. Zodra de reactie 50 °C heeft bereikt, injecteert u met een spuit 10 milliliters van 28% ammoniumhydroxide door het septum van de kolf. Terwijl het magnetiet neerslaat, moet de oplossing zwart worden.Verwijder het rubberen septum en de gasleiding en verhit de reactie tot 90 °C. Voeg vervolgens één milliliter oliezuur toe aan de kolf om de nanodeeltjes te coaten en de magnetietgel te vormen. Plaats daarna het septum en de gasleiding terug op de kolf en verwijder de condensor.Zet de verwarming uit en roer het reactiemengsel gedurende twee uur bij 500 RPM. Giet na het roeren de overtollige vloeistof af, terwijl de nanodeeltjes met een sterke magneet op de bodem van de kolf worden vastgehouden. Los ter start van de zuivering de magnetietgel eerst op in 40 milliliters hexanen.Giet deze oplossing langzaam in een scheitrechter met 40 milliliters Degas-water en draai de trechter gedurende vijf minuten voorzichtig rond. Giet na het ronddraaien de onderste waterige fractie af en was de magnetietoplossing nog twee keer op dezelfde wijze met Degas-water. Breng de magnetietoplossing vervolgens over in een erlenmeyer.Droog de oplossing door enkele spatels natriumsulfaat toe te voegen en het mengsel te zwenken. Vacumeer vervolgens. Filtreer het mengsel door filterpapier van één micrometer.Stel de temperatuur van het waterbad van een rotatieverdamper in op 50 °C, met water van 24 °C dat door de condensor circuleert. Breng vervolgens het filtraat over naar een verdampingskolf van 50 ml en verdampt de hexanen gedurende twee uur bij een matige rotatiesnelheid onder vacuüm. Verzamel de magnetietgel in glazen vials in zes aliquoten van 40 mg; het coaten en wassen gebeurt voor elk aliquoot afzonderlijk. Voeg één aliquoot gel samen met 40 ml PLGA in ethylacetaat toe aan een plastic bekerglas en soniceer het mengsel gedurende 10 minuten.Voeg vervolgens 80 milliliters onic F1 27 toe aan het bekerglas en emulgeer dit onmiddellijk met een menger op de hoogste stand gedurende zeven minuten. Deze nanodeeltjes zijn nu superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes of spy on. Verdun de oplossing met één liter gedeïoniseerd water en soniceer dit in een zuurkast gedurende een uur. Plaats vervolgens een sterke magneet naast de oplossing en roer de oplossing voorzichtig om de spy on bij de magneet te verzamelen.Giet de waterige oplossing af, terwijl de S scions in het bekerglas achterblijven. Was de S scions drie keer met water, waarbij elke stap wordt herhaald. Nadat alle zes de aliquoten zijn gecoat en gewassen.Verzamel de S-enten in een enkel glazen vials. Vriesdroog de spy-oplossing gedurende de nacht in een lyofilisator ter voorbereiding op de celmarkering. Suspendeer pyon eerst in PBS bij een concentratie van 40 mg/mL en soniciseer deze gedurende 30 minuten.Voeg vervolgens de oplossing toe aan een kolf met bijna confluente cellen in een concentratie van 5 µL per mL celkweekmedium. Schud de kolf om de oplossing gelijkmatig te verdelen. Incubeer de cellen gedurende 16 uur.Bij 37 °C. Aspireer voorzichtig het cultuurmedium en was de cellen vervolgens twee keer. Met PBS kunnen de magnetisch gelabelde cellen nu worden gebruikt voor experimenten.Magnetietnanodeeltjes met een diameter van 10 nanometers kunnen consistent worden geproduceerd door een waterige oplossing van ijzer(III)chloride en ijzer(II)chloride-tetrahydraat te roeren bij 50 °C en 1000 RPM. Transmissie-elektronenmicroscopie of TEM is de voorkeursmethode om de deeltjesgrootte te bepalen. Het coaten van de magnetietnanodeeltjes met PLGA met behulp van een hogesnelheids-emulgator resulteert reproduceerbaar in PLGA-magnetiet-scions met een diameter van 120 nanometers. Scanning-elektronenmicroscopie of SEM wordt gebruikt om deze deeltjes te visualiseren. Incubatie van blood outgrowth endotheliale cellen met pyon gedurende 16 uur resulteert, zoals aangetoond via TEM, in endocytose van de nanodeeltjes. De PLGA-magnetietnanodeeltjes kunnen in de cel worden gevisualiseerd, waarbij ze zijn opgeslagen in cytoplasmatische endosomen.De ijzerbelading van de cellen is hoog genoeg om magnetische vangst van levensvatbare cellen aan ferromagnetische implanteerbare medische hulpmiddelen te bewerkstelligen. De magnetisch gelabelde endotheelcellen worden in een hogere mate aangetrokken door een ferromagnetische stent dan door een niet-magnetische stent. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om al het glaswerk en de apparatuur grondig te reinigen om de zuiverheid en veiligheid van de nanodeeltjes na deze procedure te maximaliseren.Andere methoden, zoals magnetische celtargeting, kunnen worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals welke medische therapieën kunnen profiteren van een specifieke en gecontroleerde afgifte van cellen. Deze magnetische targetingtechnologie zal de ontwikkeling mogelijk maken van gerichte celafgifte voor diverse biomedische toepassingen. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes kunnen worden gesynthetiseerd en hoe deze deeltjes kunnen worden gebruikt om cellen te labelen voor magnetische targetingtoepassingen.

cell-labeling-targeting-with-superparamagnetic-iron-oxide

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Voor de evaluatie van nieuwe stamcellen therapieën is het belangrijk om niet-invasief spoor de geïnjecteerde cellen in vivo. Deze video toont u hoe de menselijke mesenchymale en embryonale stamcellen met ijzeroxide gebaseerde contrastmiddelen label in vivo voor latere MR imaging in vivo.

Etikettering hESC &#39;s en hMSCs met ijzeroxide nanodeeltjes voor niet-invasieve in vivo Tracking met MR Imaging

BioImaging methoden die worden gebruikt om cellen biodistributie van nanodeeltjes te beoordelen zijn van toepassing voor therapeutische en diagnostische controle van nanoformulated verbindingen. De werkwijzen die hierin beschreven zijn gevoelig en specifiek wanneer beoordeeld door histologische coregistration. De methodieken voor een translationeel weg van knaagdier voor de menselijke toepassingen.

Geregistreerd BioImaging van nanomaterialen voor diagnostische en therapeutische monitoring

We beschrijven een techniek voor etikettering en het bijhouden van stamcellen met FDA-goedgekeurde, superparamagnetische ijzeroxide (SPIO), ferumoxytol (Feraheme). Deze cellulaire beeldvorming techniek die magnetische resonantie (MR) beeldvorming maakt gebruik van voor visualisatie, is gemakkelijk toegankelijk voor de lange termijn monitoring en diagnose van succesvolle of mislukte stamcellen engraftments bij patiënten.

Labeling stamcellen met Ferumoxytol, een FDA-goedgekeurd ijzeroxide Nanodeeltje

Dit artikel beschrijft een optimale volgorde van de gebeurtenissen voor de multimodale beeldvorming van cellulaire grafts in knaagdier hersenen met behulp van: (i) in vivo bioluminescentie en magnetische resonantie beeldvorming, en (ii) post mortem histologische analyse. De combinatie van deze beeldvorming op een enkel dier laat cellulaire graft evaluatie met een hoge resolutie en gevoeligheid en specificiteit.

Multimodal Imaging van Stem Cell implantatie in het centrale zenuwstelsel van Muizen

Hier beschrijven we een protocol voor de synthese van magneto-plasmon nanodeeltjes met een sterk magnetisch moment en een sterke nabij-infrarood (NIR) absorptie. Het protocol omvat ook antilichaam conjugatie aan de nanodeeltjes door de Fc eenheid voor diverse biomedische toepassingen die moleculaire specifieke targeting vereisen.

Synthese van Immunotargeted Magneto-plasmonische Nanoclusters

Er wordt een protocol voor de synthese en kationisatie van kobalt-gedopeerd magnetoferritine gepresenteerd, evenals een methode om stamcellen snel te magnetiseren met gekationiseerd magnetoferritine.

Synthese van gekationiseerde Magnetoferritin voor ultrasnelle magnetisatie van Cells

Dit manuscript beschrijft de efficiënte, niet-virale aflevering van miR aan endotheelcellen door een PEI / MNP vector en de magnetisatie. Dus behalve genetische modificatie, deze benadering voor magnetische cellen leiding en MRI detecteerbaarheid. De techniek kan worden gebruikt om de kenmerken van de therapeutische cel producten te verbeteren.

voorbereiding en<em&gt; In Vitro</em&gt; Karakterisering van Magnetische miR-gemodificeerde endotheelcellen

Om de serologische diagnostische tests voor Mycobacterium tuberculoseantigenen te verbeteren, ontwikkelden we superparamagnetische ijzeroxide nanoprobes om extrapulmonale tuberculose op te sporen.

Synthese, karakterisering en toepassing van superparamagnetische ijzeroxide nanosondes voor detectie van extrapulmonale tuberculose

Gepresenteerd hier is een protocol voor niet-invasieve mesenchymale stamcel (MSC) levering en tracking in een muismodel van traumatisch hersenletsel. Superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes worden gebruikt als een magnetische resonantie imaging (MRI) sonde voor MSC labeling en niet-invasieve in vivo tracking na intranasale levering met behulp van real-time MRI.

Het volgen van superparamagnetische ijzer oxide-gelabelde mesenchymale stamcellen met behulp van MRI na intranasale levering in een traumatisch hersenletsel Murine model

In dit werk bieden we een protocol om magnetische nanomaterialen te biofunctionaliseren met antilichamen voor specifieke celtargeting. We gebruiken bijvoorbeeld ijzeren nanodraden om kankercellen aan te pakken.

Biofunctionalisering van magnetische nanomaterialen

De bloed-hersenbarrière is een belangrijke hindernis bij het toedienen van therapieën voor glioblastoom, een ziekte waarvoor geen genezing bestaat. Hier rapporteren we een in vivo beeldgeleid therapeutisch nanoplatform voor ijzeroxide dat deze fysiologische barrière kan omzeilen op grond van de grootte en zich kan ophopen in de tumor.

Levering van nanodeeltjes van een oligonucleotidelading in een glioblastoom multiforme diermodel

Leer de synthese van superparamagnetische ijzeroxide nanodeeltjes voor cel-labeling en magnetische targeting met PLGA-coating. Deze methode maakt precieze celpositionering mogelijk voor biomedische toepassingen.

Cel Labeling en Targeting met superparamagnetische ijzeroxide Nanodeeltjes

Meer video's verkennen