Name: Experimentele kwantificering van interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen in vitro: een gids voor preklinische nanogeneeskunde-evaluatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 47 s
Description: Leer hoe u interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen kwantitatief analyseert met flowcytometrie. Deze methode optimaliseert preklinische evaluaties en verbetert het begrip van dragervermogen.

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

playerTrialDesktop

Dit werk werd ondersteund door de Australian National Health and Medical Research Council (NHMRC; Program Grant No. GNT1149990), het Australian Centre for HIV and Hepatitis Virology Research (ACH2), evenals een gift uit de nalatenschap van Réjane Louise Langlois. F.C. erkent de toekenning van een Senior Principal Research Fellowship (GNT1135806) van de National Health and Medical Research Council (NHMRC). Figuur 1 en figuur 2 zijn gemaakt met BioRender.com.

<ol><li>Conde, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revisiting+30+years+of+biofunctionalization+and+surface+chemistry+of+inorganic+nanoparticles+for+nanomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Revisiting 30 years of biofunctionalization and surface chemistry of inorganic nanoparticles for nanomedicine.</a> Frontiers in Chemistry. 2, 48(2014).</li>
<li>Cheng, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+ORgan+Targeting+%28SORT%29+nanoparticles+for+tissue+specific+mRNA+delivery+and+CRISPR%2FCas+gene+editing%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Selective ORgan Targeting (SORT) nanoparticles for tissue specific mRNA delivery and CRISPR/Cas gene editing.</a> Nature Nanotechnology. 15 (4), 313-320 (2020).</li>
<li>Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S., DeRosa, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+promise+of+mRNA+vaccines%3A+A+biotech+and+industrial+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22npj+Vaccines%22%5BJournal%5D)">The promise of mRNA vaccines: A biotech and industrial perspective.</a> npj Vaccines. 5 (1), 1-6 (2020).</li>
<li>Press, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cargo-carrier+interactions+significantly+contribute+to+micellar+conformation+and+biodistribution%5BTitle%5D)+AND+%22NPG+Asia+Materials%22%5BJournal%5D)">Cargo-carrier interactions significantly contribute to micellar conformation and biodistribution.</a> NPG Asia Materials. 9 (10), 444(2017).</li>
<li>Cevaal, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+T+cell-targeting+nanoparticle+drug+delivery+systems%3A+Considerations+for+rational+design%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">In vivo T cell-targeting nanoparticle drug delivery systems: Considerations for rational design.</a> ACS Nano. 15 (3), 3736-3753 (2021).</li>
<li>Faria, M., Johnston, S. T., Mitchell, A. J., Crampin, E., Caruso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bio-nano+science%3A+Better+metrics+would+accelerate+progress%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Bio-nano science: Better metrics would accelerate progress.</a> Chemistry of Materials. 33 (19), 7613-7619 (2021).</li>
<li>Shin, H., Kwak, M., Geol Lee, T., Youn Lee, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+the+level+of+nanoparticle+uptake+in+mammalian+cells+using+flow+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Quantifying the level of nanoparticle uptake in mammalian cells using flow cytometry.</a> Nanoscale. 12 (29), 15743-15751 (2020).</li>
<li>Lozano-Andrés, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Considerations+for+MESF-bead+based+assignment+of+absolute+fluorescence+values+to+nanoparticles+and+extracellular+vesicles+by+flow+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Considerations for MESF-bead based assignment of absolute fluorescence values to nanoparticles and extracellular vesicles by flow cytometry.</a> bioRxiv. , (2021).</li>
<li>Schwartz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formalization+of+the+MESF+unit+of+fluorescence+intensity%5BTitle%5D)+AND+%22Cytometry.+Part+B%2C+Clinical+Cytometry%22%5BJournal%5D)">Formalization of the MESF unit of fluorescence intensity.</a> Cytometry. Part B, Clinical Cytometry. 57 (1), 1-6 (2004).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revisiting+cell-particle+association+in+vitro%3A+A+quantitative+method+to+compare+particle+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Revisiting cell-particle association in vitro: A quantitative method to compare particle performance.</a> Journal of Controlled Release. 307, 355-367 (2019).</li>
<li>Chen, A. K., Cheng, Z., Behlke, M. A., Tsourkas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+sensitivity+of+commercially+available+fluorophores+to+the+intracellular+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Assessing the sensitivity of commercially available fluorophores to the intracellular environment.</a> Analytical Chemistry. 80 (19), 7437-7444 (2008).</li>
<li>Comfort, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle+tracking+analysis+for+the+quantification+and+size+determination+of+extracellular+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle tracking analysis for the quantification and size determination of extracellular vesicles.</a> Journal of Visualized Experiments. (169), e62447(2021).</li>
<li>Cui, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immobilized+particle+imaging+for+quantification+of+nano-+and+microparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Immobilized particle imaging for quantification of nano- and microparticles.</a> Langmuir. 32 (14), 3532-3540 (2016).</li>
<li>Shang, J., Gao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle+counting%3A+Towards+accurate+determination+of+the+molar+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle counting: Towards accurate determination of the molar concentration.</a> Chemical Society Reviews. 43 (21), 7267-7278 (2014).</li>
<li>Thomas, D. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ISD3%3A+A+particokinetic+model+for+predicting+the+combined+effects+of+particle+sedimentation%2C+diffusion+and+dissolution+on+cellular+dosimetry+for+in+vitro+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Particle+and+Fibre+Toxicology%22%5BJournal%5D)">ISD3: A particokinetic model for predicting the combined effects of particle sedimentation, diffusion and dissolution on cellular dosimetry for in vitro systems.</a> Particle and Fibre Toxicology. 15 (1), 6(2018).</li>
<li>Johnston, S. T., Faria, M., Crampin, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolating+the+sources+of+heterogeneity+in+nano-engineered+particle-cell+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+the+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">Isolating the sources of heterogeneity in nano-engineered particle-cell interactions.</a> The Journal of the Royal Society Interface. 17 (166), 20200221(2020).</li>
<li>Ahmed-Cox, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatio-temporal+analysis+of+nanoparticles+in+live+tumor+spheroids+impacted+by+cell+origin+and+density%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Spatio-temporal analysis of nanoparticles in live tumor spheroids impacted by cell origin and density.</a> Journal of Controlled Release. 341, 661-675 (2022).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimum+information+reporting+in+bio-nano+experimental+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Minimum information reporting in bio-nano experimental literature.</a> Nature Nanotechnology. 13 (9), 777-785 (2018).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen belangenconflicten te onthullen.

Het karakteriseren van de interacties tussen medicijndragers en cellen wordt steeds belangrijker bij de ontwikkeling van nieuwe medicijnafgiftesystemen. Specifiek, om de rationele evaluatie en vergelijking van verschillende dragerconstructies mogelijk te maken, is absolute kwantificering van de prestaties van die drager om te interageren met doel- en off-target cellen van cruciaal belang. Dit protocol beschrijft een tweestromenmethodologie waarmee elke onderzoeker die met een medicijndrager werkt, relatieve, semikwantifi...

Het ontwerp van medicijnafgifteconstructies die specifiek, ontworpen gedrag vertonen, afhankelijk van welk celtype ze tegenkomen, heeft aanzienlijke onderzoeksinteresse getrokken. Potentiële medicijnafgifteconstructies of "dragers" omvatten lipideformuleringen, nanogekweekte anorganische, polymere assemblages, extracellulaire blaasjes, gefunctionaliseerde bacteriële cellen of gemodificeerde virussen. Al deze kunnen orgaan-, weefsel- of celspecificiteit vertonen als gevolg van fysische eigenschappen, oppervlakte-eigenschappen of gemanipuleerde chemische functionalisaties zoals antilichaamaanhechting 1,2.
Een bijna alomtegenwoordige stap in in vitro dragerschapsevaluatie is het incuberen van cellen met een suspensie die de met geneesmiddelen geladen drager bevat. Na incubatie worden de prestaties van de drager gemeten via een functionele uitlezing van de prestaties van de medicijnlading, bijvoorbeeld transfectie-efficiëntie of toxiciteit. Functionele uitlezingen zijn nuttig, omdat ze een downstream-maat zijn voor de effectiviteit van de drager. Voor complexere medicijnafgifteconstructies wordt het echter steeds belangrijker om verder te gaan dan functionele uitlezingen en afzonderlijk de mate van dragerinteractie met de cel van belang te kwantificeren. Daar zijn een paar redenen voor.
Ten eerste is er een toenemende interesse in het ontdekken (en iteratief verbeteren) van "platform" carrier-technologieën, die een verscheidenheid aan lading kunnen vervoeren. Lipide nanodeeltjes (LNP's) die zijn ontworpen om RNA in te kapselen, kunnen bijvoorbeeld de ene RNA-sequentie inruilen voor de andere met enkele kanttekeningen3. Om de carriertechnologie iteratief te verbeteren, is het dus van cruciaal belang om de prestaties ervan onafhankelijk van de vrachtfunctionaliteit te kwantificeren. Ten tweede zijn functionele uitlezingen mogelijk niet eenvoudig voor de lading van belang, waardoor het vermogen om vervoerdersformuleringen snel te herhalen en te evalueren in gevaar komt. Hoewel men in vitro optimalisatie zou kunnen uitvoeren met behulp van een modellading met een eenvoudige functionele uitlezing (bijvoorbeeld fluorescentie), kan het veranderen van de lading de biologische reactie op een drager4 veranderen en dus geen representatieve resultaten opleveren. Ten derde zijn veel dragers ontworpen om te interageren met en te worden opgenomen door een specifiek celtype. Een dergelijke targetingcapaciteit van een vervoerder kan en moet worden onderscheiden van de prestaties van zijn therapeutische vrachtposttargeting. Om het LNP-voorbeeld voort te zetten, kan een RNA-lading extreem krachtig zijn, maar als de LNP niet in staat is om aan de cel te binden, geïnternaliseerd te worden en het RNA vrij te geven, zal er geen downstream functioneel effect worden waargenomen. Dit kan met name een probleem zijn voor dragers die bedoeld zijn om zich te richten op moeilijk te transfecteren celtypen, zoals T-cellen5. Omgekeerd kan een LNP extreem effectief targeten, maar de RNA-lading functioneert mogelijk niet. Een downstream-test die alleen de vrachtfunctionaliteit meet, zal geen onderscheid kunnen maken tussen deze twee situaties, waardoor de ontwikkeling en optimalisatie van carrier-medicijnafgiftesystemen wordt bemoeilijkt.
In dit werk wordt besproken hoe de associatie van dragers absoluut kan worden gekwantificeerd. Associatie is een term die verwijst naar de experimenteel gemeten mate van interactie tussen een drager en een cel. Associatie maakt geen onderscheid tussen membraanbinding en internalisatie - een drager kan worden geassocieerd omdat deze gebonden is aan het celoppervlak of omdat de cel het heeft geïnternaliseerd. Associatie wordt vaak gemeten als onderdeel van celdrager-incubatie-experimenten. Historisch gezien is associatie gemeld in willekeurige fluorescerende eenheden (meestal "mediane fluorescentie-intensiteit" of MFI) of als "procentassociatie", statistieken waarvan de beperkingen eerder zijn besproken6. Kortom, deze metingen zijn niet vergelijkbaar tussen experimenten, laboratoria en medicijndragers vanwege verschillen in experimentele protocollen, flowcytometerinstellingen en de etiketteringsintensiteiten van verschillende dragers. Er zijn pogingen gedaan om de eerste te overwinnen door de cytometer te kalibreren, waardoor de relatieve maat van MFI wordt omgezet in een absoluut kwantitatieve maat voor fluorescentie7. Deze methode houdt echter geen rekening met de variabiliteit in de etiketteringsintensiteit van verschillende dragers en maakt dus geen rationele vergelijking van verschillende dragerprestaties in een doelcel van keuzemogelijk 8.
Hier wordt het praktisch converteren van relatieve, willekeurige fluorescerende eenheden naar de absolute kwantitatieve metriek van het "aantal dragers per cel" aangetoond door een klein aantal aanvullende karakteriseringsexperimenten uit te voeren. Als een andere metriek van dragerconcentratie gewenst is (bijvoorbeeld dragermassa per cel of dragervolume per cel), is het eenvoudig om te converteren van dragers per cel, op voorwaarde dat carrierkarakterisering is uitgevoerd. Kortheidshalve en om jargon te vermijden, wordt het woord "drager" in dit werk gebruikt om te verwijzen naar het enorme assortiment van medicijnafgifteconstructies. Deze kwantificeringstechnieken zijn even toepasbaar, of ze nu worden toegepast op een nano-gemanipuleerd gouddeeltje of een bio-engineered bacteriën.
Enkele feiten maken de omzetting van willekeurige fluorescerende eenheden naar dragers per cel mogelijk. Ten eerste is de gemeten fluorescentie-intensiteit evenredig met de concentratie van een fluorofoor9 (of een fluorescerend gelabelde drager), ervan uitgaande dat de fluorescentie binnen de detectiegrenzen van het instrument valt en de instrumentatie-instellingen hetzelfde zijn. Als de fluorescentie van een drager en de fluorescentie van een monster bekend zijn, kan men dus bepalen hoeveel dragers er in dat monster aanwezig zijn als alle metingen onder dezelfde instellingen en omstandigheden zijn uitgevoerd. Vooral voor kleinere dragers is het echter mogelijk niet mogelijk om dragerfluorescentie, celautofluorescentie en cel-geassocieerde fluorescentie te meten op hetzelfde instrument met dezelfde instellingen. In dit geval is er een tweede vereiste om het mogelijk te maken om te converteren tussen gemeten fluorescentie op het ene instrument en gemeten fluorescentie op een ander instrument. Om dit te doen, kan een standaardcurve van fluorofoorconcentratie worden vastgesteld om de fluorescentie-intensiteit op beide instrumenten te meten, gebruikmakend van de moleculen van equivalent oplosbaar fluorochroom (MESF) standaard9. Dit maakt het vervolgens mogelijk om de dragerfluorescentie in bulk te meten op een niet-cytometer, een meting die kan worden uitgevoerd op dragers van elke grootte of eigenschap. Wanneer een dergelijke bulkkwantificering wordt uitgevoerd op een dragersuspensie van bekende concentratie, kan het aantal dragers per cel van een monster opnieuw worden berekend.
Hoewel dit werk het proces demonstreert voor het meten van dragerassociatie (zoals bepaald door gemeten fluorescentie-intensiteit), kan een analoog protocol worden uitgevoerd voor andere metingen van cel-dragerinteractie (bijvoorbeeld een experimenteel protocol dat geïnternaliseerde en membraangebonden dragers differentieert). Bovendien zou dit protocol grotendeels hetzelfde zijn als de associatie werd gemeten door middel van een niet-fluorescerende test (bijvoorbeeld door massacytometrie).

<table><tbody><tr><td>Alexa Fluor 647 C2 Maleimide</td><td>Invitrogen</td><td>A20347</td><td>pH-stabiele kleurstof gebruikt om 150 nm, 235 nm of 633 nm PMASH dragers te labelen; voorbeeld van een goede kleurstof voor gebruik in cel-drager associatie studies</td></tr><tr><td>Apogee A50 Microflow</td><td>Apogee</td><td></td><td>Gevoelige flowcytometer die in staat is kleine dragers te detecteren voor telling</td></tr><tr><td>CytoFLEX S Flow Cytometer</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td>Gevoelige flowcytometer die in staat is kleine dragers te detecteren voor telling en uitlezing voor uiteindelijke cel-barrière experimenten</td></tr><tr><td>FCS Express</td><td>De Novo Software</td><td></td><td>Software gebruikt om flowcytometrie data te analyseren, d.w.z. gating uitvoeren en mediane fluorescentie intensiviteitswaarden afleiden van populaties naar keuze. Alternatieven omvatten FlowJo, OMIQ, Python</td></tr><tr><td>Infinite 200 PRO</td><td>Tecan Lifesciences</td><td></td><td>Standaard microplaat leesapparaat gebruikt voor bulk fluorescentie metingen van dragers in oplossing</td></tr><tr><td>LSRFortessa Cell Analyzer</td><td>BD Biosciences</td><td></td><td>Minder gevoelige flowcytometer, maar één die meestal beschikbaar is voor onderzoekers. Kan worden gebruikt om uiteindelijke cel-drager experiment uit te lezen</td></tr><tr><td>NanoSight NS300</td><td>Malvern Panalytical</td><td></td><td>Instrument gebruikt voor Nanoparticle Tracking Analyse</td></tr><tr><td>Prism 8</td><td>GraphPad</td><td></td><td>Software gebruikt om grafieken te maken en standaardcurves te berekenen. Alternatieven omvatten Microsoft Excel, Origin, Minitab, Python onder vele anderen</td></tr><tr><td>Quantum MESF kits Alexa Fluor 647</td><td>Bangs Laboratories</td><td>647</td><td>Absolute kwantificeringskralen voor flowcytometrie. Gebruikt om fluorescentie intensiteiten gemeten in bulk op een microplaat leesapparaat om te zetten naar fluorescentie intensiteiten gemeten op een flowcytometer met behulp van de MESF standaard</td></tr></tbody></table>

experimentele kwantificering van interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen in vitro: een gids voor preklinische nanogeneeskunde-evaluatie

Experimental Quantification of Interactions Between Drug Delivery Systems and Cells In Vitro: A Guide for Preclinical Nanomedicine Evaluation

Een belangrijk onderdeel van het ontwerpen van medicijnafgiftesystemen betreft het versterken of verzwakken van interacties met specifieke celtypen. Een chemotherapeuticum kan bijvoorbeeld worden gefunctionaliseerd met een antilichaam om de binding aan kankercellen te verbeteren ("targeting") of gefunctionaliseerd met polyethyleenglycol om immuuncelherkenning te helpen ontwijken ("stealth"). Zelfs op cellulair niveau is het optimaliseren van de binding en opname van een medicijndrager een complex biologisch ontwerpprobleem. Het is dus waardevol om te scheiden hoe sterk een nieuwe drager interageert met een cel en de functionele effectiviteit van de lading van een vervoerder zodra deze in die cel is afgeleverd.
Om het chemotherapeutische voorbeeld voort te zetten, "hoe goed het bindt aan een kankercel" is een ander probleem dan "hoe goed het een kankercel doodt". Kwantitatieve in vitro assays voor de laatste zijn goed ingeburgerd en zijn meestal afhankelijk van het meten van de levensvatbaarheid. Het meeste gepubliceerde onderzoek naar cel-dragerinteracties is echter kwalitatief of semikwantitatief. Over het algemeen zijn deze metingen afhankelijk van fluorescerende etikettering van de drager en rapporteren bijgevolg interacties met cellen in relatieve of willekeurige eenheden. Dit werk kan echter worden gestandaardiseerd en absoluut kwantitatief worden gemaakt met een klein aantal karakteriseringsexperimenten. Een dergelijke absolute kwantificering is waardevol, omdat het rationele, inter- en intra-class vergelijkingen van verschillende medicijnafgiftesystemen - nanodeeltjes, microdeeltjes, virussen, antilichaam-geneesmiddelconjugaten, gemanipuleerde therapeutische cellen of extracellulaire blaasjes - vergemakkelijkt.
Bovendien is kwantificering een voorwaarde voor latere meta-analyses of in silico-modelleringsbenaderingen. In dit artikel worden videogidsen gepresenteerd, evenals een beslisboom voor het bereiken van in vitro kwantificering voor carrier drug delivery-systemen, die rekening houden met verschillen in dragergrootte en etiketteringsmodaliteit. Daarnaast worden verdere overwegingen voor de kwantitatieve beoordeling van geavanceerde toedieningssystemen voor geneesmiddelen besproken. Dit is bedoeld als een waardevolle bron om rationele evaluatie en ontwerp voor de volgende generatie geneeskunde te verbeteren.

Zoals eerder besproken, vereisen verschillende soorten medicijndragers het gebruik van verschillende technieken voor de absolute kwantificering van celdragerassociatie. Bijvoorbeeld, 633 nm disulfide-gestabiliseerde poly (methacrylzuur) (PMASH) kern-schil deeltjes zijn groot en dicht genoeg voor detectie met behulp van een gevoelige flowcytometer. Als zodanig werden deze deeltjes fluorescerend gelabeld, vervolgens omheind en geteld met behulp van zijhoeklichtverstrooiing (SALS, analoog aan SSC), evenals het ju...

Een workflow wordt gedemonstreerd voor de absolute kwantificering van geneesmiddeldrager-celinteracties met behulp van flowcytometrie om een betere rationele evaluatie van nieuwe medicijnafgiftesystemen mogelijk te maken. Deze workflow is van toepassing op drugsdragers van elk type.

Experimentele kwantificering van interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen in vitro: een gids voor preklinische nanogeneeskunde-evaluatie

A major component of designing drug delivery systems concerns how to amplify or attenuate interactions with specific cell types. For instance, a ...

Dit protocol biedt kwantitatieve gegevens over hoe dragersystemen interageren met cellen. Kwantitatieve gegevens zijn de sleutel tot engineering en optimalisatie. Het stelt ons in staat om van ja of nee biologische vragen, naar hoeveel vragen te gaan.Deze techniek is nuttig om resultaten van preklinische prestaties van geneesmiddelendragers, die kwalitatief waren, om te zetten in kwantitatieve resultaten. En dit werkt zelfs wanneer u uw drager op een ander systeem karakteriseert dan wanneer u uw cellen karakteriseert. Het kan een paar iteraties duren om de optimale dragerverdunning te vinden die binnen het lineaire of kwantitatieve bereik van de nanokant valt.Neem de tijd voor het vinden van de juiste voorwaarden. Om te beginnen monteert u de stroomcel op de lasermodule. Spoel de stroomcel langzaam met een snelheid van 0,1 milliliter per seconde met één milliliter gedestilleerd water.Als zich bellen vormen in de stroomcel, trekt u de suspensie gedeeltelijk in om de bel samen te voegen met de lucht-vloeistofinterface voordat u verder gaat. Vergrendel vervolgens de hele lasermodule op zijn plaats in het instrument. Start de camera ongeveer halverwege het spoelen.Zorg ervoor dat u bev

experimental-quantification-interactions-between-drug-delivery

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

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

Lijm micropatterns dat cellulaire architectuur normaliseren kan gebruikt worden om de gevoeligheid bij de detectie van de effecten van geneesmiddelen te verhogen, het verbeteren van de reproduceerbaarheid en vereenvoudiging van de geautomatiseerde beeldacquisitie en analyse. Deze technologie zullen profiteren drug / siRNA screeningstesten, uitgevoerd op conventionele celcultuur ondersteunt en daardoor lijden aan overmatige cel-tot-cel variabiliteit.

Verbeterde visualisatie en kwantitatieve analyse van de Drug effecten met behulp van micropatterned cellen

Vele therapeutische toepassingen vereisen een veilig en efficiënt transport van drugs vervoerders en hun lading over cellulaire barrières in het lichaam. Dit artikel beschrijft een aanpassing van bestaande methoden om de snelheid en het mechanisme van het vervoer van drugs nanocarriers (NC's) over cellulaire barrières, zoals de gastro-intestinale (GI) epitheel evalueren.

Modellen en methoden om vervoer van Drug Delivery Systems Across Cellular Barrières Evalueer

Het doel van dit protocol is om de bereiding en karakterisering van fysiek opgesloten, slecht oplosbare geneesmiddelen in micellaire geneesmiddelafgiftesystemen, samengesteld uit amfifiele blokcopolymeren, te beschrijven.

Bereiding en karakterisering van de individuele en multi-geneesmiddel beladen Fysiek Ingesloten Polymeer Micellen

Nanodeeltjes zijn in opkomst als veelbelovende dragersystemen voor een groot aantal indicaties. Hier beschrijven we een eenvoudige maar krachtige methode om zijde nanodeeltjes produceren met behulp van reverse engineered Zijdevlinder zijde. Deze zijde nanodeeltjes kunnen gemakkelijk worden geladen met een therapeutische payload en vervolgens verkend voor drug delivery applicaties.

Fabricage en Drug Delivery Toepassingen van Silk Nanodeeltjes

Het slechte begrip van de in vivo prestaties van nanomedicijnen belemmert hun klinische translatie. Procedures om het in vivo gedrag van kanker nanomedicijnen op systemisch, weefsel-, enkelcellig en subcellulair niveau te evalueren bij tumordragende immuuncompetente muizen worden hier beschreven. Deze aanpak kan onderzoekers helpen om veelbelovende kanker nanomedicijnen te identificeren voor klinische translatie.

A Comprehensive Procedure voor het evalueren<em&gt; In Vivo</em&gt; Prestaties of Cancer Nanomedicines

Live-cel imaging is een krachtig hulpmiddel voor het visualiseren van dynamische processen. Het onderzoek van vaste cellen biedt alleen statische afbeeldingen, die tot verkeerde interpretaties en verwarring over het proces leiden kunnen. Dit werk presenteert een methode om te studeren opname, drug release en intracellulaire lokalisatie van liposomaal nanodeeltjes in levende cellen.

Met behulp van In Vitro Live-cel Imaging om te verkennen chemotherapeutica geleverd door lipide gebaseerde nanodeeltjes

Dit protocol beschrijft een efficiënte en handige analytische proces van extractie van het monster en gelijktijdige bepaling van meerdere drugs, Doxorubicine (DOX), mitomycine C (MMC) en een cardio-toxisch DOX metaboliet, doxorubicinol (DOXol), in de biologische monsters uit een preklinische borst tumor model behandeld met nanoparticle formuleringen van synergetische drug combinatie.

Monster extractie en gelijktijdige chromatografische kwantificatie van Doxorubicine en mitomycine C na Drug Delivery van de combinatie in nanopartikels met Tumor-dragende muizen

Hier presenteren we gedetailleerde methoden voor de bereiding en evaluatie van het nasale zelfgeassembleerde nano-emulsietumorvaccin in vitro en in vivo.

Voorbereiding, kenmerken, toxiciteit en werkzaamheid Evaluatie van het nasale zelfgeassembleerde nano-emulsietumorvaccin in vitro en in vivo

We introduceren vier methoden om de antimicrobiële activiteiten van nanodeeltjes en nanogestructureerde oppervlakken te evalueren met behulp van in vitro technieken. Deze methoden kunnen worden aangepast om de interacties van verschillende nanodeeltjes en nanogestructureerde oppervlakken met een breed scala aan microbiële soorten te bestuderen.

Evaluatie van antimicrobiële activiteiten van nanodeeltjes en nanogestructureerde oppervlakken in vitro

Leer hoe u interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen kwantitatief analyseert met flowcytometrie. Deze methode optimaliseert preklinische evaluaties en verbetert het begrip van dragervermogen.

Experimentele kwantificering van interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen in vitro: een gids voor preklinische nanogeneeskunde-evaluatie (Video) | JoVE Journal

Experimentele kwantificering van interacties tussen medicijnafgiftesystemen en cellen in vitro: een gids voor preklinische nanogeneeskunde-evaluatie

Meer video's verkennen