Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
W artykule opisano metodę wytwarzania monodyspersyjnych mikropęcherzyków pokrytych fosfolipidami przy użyciu mikroprzepływowego urządzenia do ogniskowania przepływu w temperaturze pokojowej, w tym sposób przygotowania preparatu powłoki fosfolipidowej.
Mikropęcherzyki monodyspersyjne wykazały znaczny potencjał w zwiększaniu skuteczności ultradźwiękowych środków kontrastowych zarówno w obrazowaniu, jak i zastosowaniach terapeutycznych. Te mikropęcherzyki mogą być bezpośrednio wytwarzane przy użyciu mikroprzepływowej metody skupiania przepływu, co pozwala na precyzyjną kontrolę nad ich rozmiarem. Jednak zapobieganie koalescencji podczas produkcji pozostaje krytycznym wyzwaniem. Podczas gdy podwyższone temperatury produkcji (np. 55 °C) mogą hamować koalescencję, takie warunki komplikują konstrukcję urządzenia mikroprzepływowego i mogą być niekompatybilne ze środkami celującymi i koniugatami leków. Protokół ten przedstawia metodę wytwarzania monodyspersyjnych mikropęcherzyków pokrytych fosfolipidami w temperaturze pokojowej, przy utrzymaniu stabilności i monodyspersyjności mikropęcherzyków przez co najmniej 7 dni. W protokole opisano również wytwarzanie wielorazowych chipów mikroprzepływowych PDMS oraz przygotowanie preparatu powłoki fosfolipidowej zawierającej środek powierzchniowo czynny Pluronic F68. Nasze odkrycia pokazują, że mikropęcherzyki wytworzone tą metodą zachowują swój rozmiar i stabilność przez 7 dni, co potwierdza ich przyszłe zastosowanie w warunkach klinicznych, w których niezbędne są stabilne i kontrolowane ultrasonograficzne środki kontrastowe.
Ultradźwiękowe środki kontrastowe (UCA) są szeroko stosowane w echografii klinicznej i zastosowaniach terapeutycznych 1,2,3. Mikropęcherzyki te, podawane dożylnie, pozostają zamknięte w układzie naczyniowym, działając jak czynniki puli krwi 4,5. Stabilizująca powłoka powleka mikropęcherzyki i zmniejsza dyfuzję gazu napędzaną ciśnieniem Laplace'a, wydłużając w ten sposób żywotność mikropęcherzykówo 3,6. Pod wpływem ultradźwięków mikropęcherzyki zaczynają oscylo....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Tworzenie filmów lipidowych
UWAGA: Mieszanina lipidów do produkcji mikropęcherzyków monodyspersyjnych składa się z mieszaniny binarnej DSPC i DPPE-PEG5000 w stosunku molowym 90:10. DSPC został wybrany jako główny lipid, ponieważ wykazano, że zapewnia lepszą stabilność przed rozpuszczaniem gazów zarówno w mikropęcherzykach polidyspersyjnych33,34, jak i monodyspersyjnych31. Przypuszcza się, że ta zwiększona stabilność wynika ze stosunkowo wysokiej temperatury przemiany fazowej żelu w ciecz krystaliczną wynoszącej 55 °C35
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W niniejszym protokole przedstawiamy metodę wytwarzania stabilnych, monodyspersyjnych mikropęcherzyków w temperaturze pokojowej za pomocą chipa mikroprzepływowego skupiającego przepływ. Chip PDMS jest wytwarzany przez odlewanie z formy wzorcowej, jak pokazano na rysunku 1. Aby połączyć chip PDMS ze szkiełkiem podstawowym, stosuje się obróbkę plazmową. Obróbka plazmowa ma kluczowe znaczenie, ponieważ zmienia powierzchnię PDMS z hydrofobowej na hydrofilową. Ta hydrofilowość jest niezbędna do u.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten szczegółowo opisuje, jak wytwarzać i przechowywać stabilne mikropęcherzyki monodyspersyjne w temperaturze pokojowej za pomocą mikroprzepływowego układu skupiającego przepływ. Mikropęcherzyk monodyspersyjny może być stosowany do obrazowania ultrasonograficznego ze wzmocnieniem kontrastowym18, nieinwazyjnego wykrywania ciśnienia19 oraz dostarczania leków za pośrednictwem mikropęcherzyków22, zarówno in vitro , jak i in vivo
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Prace te zostały częściowo sfinansowane przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERBN) w ramach programu Unii Europejskiej w zakresie badań naukowych i innowacji Horyzont 2020 (umowa o grant 805308) oraz częściowo przez Wydział Nauk Stosowanych i Inżynieryjnych TTW (VIDI-project 17543), będącego częścią NWO, oba przyznane K.K. Platforma mikroprzepływowa Horizon została opracowana dzięki dofinansowaniu z grantów EPSRC (granty nr EP/I000623 i EP/K023845). Autorzy dziękują Microbubble Consortium (http://www.microbubbles.leeds.ac.uk/) z Uniwersytetu w Leeds za użyteczne dyskusje, a także Stuartowi Westonowi i Andrew Price'owi za pomoc w konceptualizacji instrumentu i pr....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Dziurkacz do biopsji 1 mm | Kai Medyczny | 143831 | |
| 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetrametylolindodikarbocyjanina (DiD) | Thermo Fisher Naukowy | Zobacz materiał D307 | lipofilowy barwnik karbocyjaninowy |
| 1,2-dipalmitoilo-sn-glicero-3-fosfoetanoloamino-N-[glikol karbonylowo-metoksypolietylenowy] (DPPE-PEG5000) | Lipoid | Nr CAS 384835-61-4 | |
| 1,2-distearoilo-sn-glicero-3-fosfocholina (DSPC) | Lipoid | Nr CAS 816-94-4 | |
| Szklany cylinder miarowy 100 ml | BLAUBRAND | ||
| Szklane kolby miarowe o pojemności 2 ml | BLAUBRAND | ||
| 250 ml szklanka Erlenmeyer | BLAUBRAND | ||
| Fiolka szklana 30 ml | DWK Nauki Przyrodnicze | SCERC40752700D0C2 | |
| 70% etanolu | |||
| 75 stopni Celsjusza; C płyta grzewcza | |||
| Taśma klejąca | |||
| Aluminiowa nasadka | Sigma-aldrich | 27016 | |
| Gaz argonowy | Linde Gas Benelux | ||
| C4F10 gaz | F2 Chemikalia | ||
| Chloroform | Merck KGaA | 67-66-3 | |
| Dostępne klinicznie ultradźwiękowy środek kontrastowy (np. mikropęcherzyki) | Bracco, Plan-LesOuates, Szwajcaria | SonoVue | Rysunek 6A. |
| Pobieranie i wentylacja igły 19G | 100 Sterican | 4657799 | |
| Licznik redlic Multisizer 3 | Beckman Coulter | Maszyna do charakteryzacji cząstek | |
| Wykonany na zamówienie ultradźwiękowy środek kontrastowy (tj. mikropęcherzyki monodyspersyjne) | NIE | F1-10PF | Rysunek 6A. Wyprodukowano zgodnie z opisem: Wang, Y. i wsp. Wpływ pluronu F68 na stabilność wielkości i zachowanie akustyczne monodyspersyjnych mikropęcherzyków pokrytych fosfolipidami wytwarzanych w temperaturze pokojowej. ACS Appl. Mater. Interfejsy 2025, 17, 8976−8986. (2025). |
| Wykonany na zamówienie ultradźwiękowy środek kontrastowy (tj. mikropęcherzyki monodyspersyjne) | NIE | F2-10 PF | Rysunek 6A. Wyprodukowano zgodnie z opisem: Wang, Y. i wsp. Wpływ pluronu F68 na stabilność wielkości i zachowanie akustyczne monodyspersyjnych mikropęcherzyków pokrytych fosfolipidami wytwarzanych w temperaturze pokojowej. ACS Appl. Mater. Interfejsy 2025, 17, 8976−8986. (2025). |
| Woda Demi | |||
| Zewnętrzne światło LED | Certyfikat GSVITEC | GS02370 | |
| Liofilizator | Mertin Christ GmbH | Alfa 1– 2 LD plus | |
| Generator przebiegów funkcyjnych | Agilent | 33220A | |
| Fiolka ze szkła gazoszczelnego | Sigma-aldrich | Z113964-288EA | |
| Zjeżdżalnia szklana | Firma VWR | 631-1552 | |
| Szybka kamera | Fototron | Nova S16 | |
| Platforma mikroprzepływowa Horizon | Uniwersytet w Leeds, Anglia | Platforma jest dostępna komercyjnie i szczegółowo opisana w: Abou-Saleh, R. H. et al. Horizon: Microfluidic platform for the production of therapeutic microbubbles and nanobubbles. Przegląd instrumentów naukowych. 92 (7), 074105 (2021). | |
| Matlab (Matlab) | W ramach projektu MathWorks | Czynnik chłodniczy R2023a | |
| Metanol | Merck KGaA | 67-56-1 | |
| Woda Milli-Q | |||
| Żel PDMS | SYLGARD | SYLGARD® 184 | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS 1x) | Gibco (firma Gibco) | 10010023 | |
| Czyścik plazmowy | Henniker Naukowy | Zobacz materiał HPT-100 | |
| Pluroniczny F68 | Thermo Fisher Naukowy | 24040032 | |
| Gumowy korek | Sigma | Z166065-100EA | |
| Rury | Technologia Masterflex | MFLX06407-41 | PTFE, 1/32" ID x 1/16" OD; 25 stóp |
| Pęseta | |||
| Wir | Sigma-aldrich | Z654779 | |
| Sonikator do kąpieli wodnej | EMAG (Przedsiębiorstwo EMAG) | EMMI 30HC |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny