Specjalnie zaprojektowane laserowe urządzenie grzewcze do wyzwalanego uwalniania cisplatyny z termoczułych liposomów z prowadzeniem obrazu rezonansu magnetycznego

Ogólnym celem tej procedury jest zademonstrowanie działania niestandardowego zbudowanego, laserowego urządzenia grzewczego, które może być używane do miejscowego podgrzewania guzów podskórnych w celu dostarczenia aktywowanego termicznie preparatu liposomowego. Osiąga się to poprzez uprzednie przygotowanie preparatu HTLC poprzez tworzenie filmu lipidowego, wytłaczanie nawodnienia i dializę. W drugim etapie mysz dawcy jest zaszczepiana komórkami raka szyjki macicy.

Po czterech do pięciu tygodniach guz jest wycinany, cięty na fragmenty i indywidualnie wszczepiany myszowi biorcy. W ostatnim etapie guz myszy biorcy jest miejscowo podgrzewany do 42 stopni Celsjusza za pomocą laserowego systemu grzewczego. Laserowe urządzenie grzewcze jest kompatybilne z MR, co umożliwia monitorowanie zmian temperatury tkanek podczas dostarczania światła, a małe i przenośne pozwala na proste i skuteczne ogrzewanie guza w otworze małego zwierzęcia mr.

Ostatecznie, aktywowane ciepłem uwalnianie termoczułego HTLC może być monitorowane przez obrazowanie rezonansu magnetycznego w czasie rzeczywistym. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak użycie łaźni wodnej i cewnika grzewczego, jest to, że nasza technika zapewnia konforemną metodę dostarczania ciepła do guza w ciągu jednej do dwóch minut od rozpoczęcia obróbki cieplnej i umożliwia regulację mocy lasera w czasie rzeczywistym, minimalizując wahania temperatury podczas zabiegu. Po raz pierwszy wpadliśmy na pomysł tej metody, gdy zaczęliśmy prowadzić badania in vivo z naszym termoczułym preparatem liposomowym HTLC.

Stwierdziliśmy, że istniejące metody nie były w stanie skutecznie zapewnić miejscowego ogrzewania guza podskórnego. Procedury przygotowania liposomów zostaną zademonstrowane przez myunga, doktoranta z mojego laboratorium Aby przygotować liposomy, zacznij od połączenia świeżo przygotowanej mieszaniny lipidów ze świeżo przygotowaną mieszaniną leków lipidowych, a następnie godzinne nawilżanie z wirowaniem co 15 do 20 minut, podczas gdy mieszanina lipidów się nawilża. Zmontuj 10-mililitrową wytłaczarkę z dwoma stosami filtrów poliwęglanowych 200 nanometrów, termocylindryczną lufą wytłaczarki do łaźni wodnej obiegowej ustawionej na 70 stopni Celsjusza i podłącz urządzenie do zbiornika sprężonego azotu.

Bezpośrednio po uwodnieniu przenieś lipidy do komory wytłaczarki i otwórz przepływ azotu. Następnie pod ciśnieniem 200 PSI wytłacz liposomy przez membrany, zbierając liposomy w 50-mililitrowej stożkowej rurce ustawionej w łaźni wodnej o temperaturze 70 stopni Celsjusza. Po pięciokrotnym wytłoczeniu liposomów zdemontuj urządzenie i złóż je ponownie z dwoma stosami filtrów poliwęglanowych o długości 100 nanometrów.

Ustaw ciśnienie na 400 PSI i wytłaczaj liposomy 10 razy, jak właśnie pokazano. Zbieranie liposomów z końcowego wytłaczania w stożkowej probówce o pojemności 15 mililitrów pozwala liposomom schłodzić się do temperatury pokojowej, a następnie wytrącić nierozpuszczalną cisplatynę przez wirowanie, a następnie dializować liposomy przez noc w stosunku do 0,9% soli fizjologicznej w rurkach dializacyjnych z granicą masy cząsteczkowej 15 000 w sterylnych warunkach. Aby wszczepić ksenoprzeszczep guza szyjki macicy, pobierz 180 komórek z 90% zlewającej się hodowli i policz liczbę żywotnych komórek raka szyjki macicy za pomocą hemo.

Cytometr następnie rozcieńczyć komórki do jednego razy 10 do sześciu me 180 komórek na 100 mikrolitrów. Wszystkie prace na zwierzętach zostały wykonane w Star Innovation Center, zaszczepiono samice myszy skeczowych przez wstrzyknięcie domięśniowe do mięśnia żołądkowego kończyny tylnej za pomocą suwmiarki, zmierzono wynikowy rozmiar guza, aż guzy osiągną od dziewięciu do 12 milimetrów w swoim najdłuższym wymiarze. Następnie wytnij guz od myszy dawcy i zmiel go na dwa do trzech milimetrowych fragmentów.

Teraz ogol lewą tylną kończynę biorcy i wykonaj nacięcie w gołej skórze. Wprowadzić jeden kawałek guza dawcy podskórnie przez nacięcie i użyć jednego lub dwóch klipsów do rany, aby zamknąć skórę trzy do pięciu dni po implantacji. Usuń klipsy i pozwól guzowi rosnąć przez dwa do trzech tygodni, aby przeprowadzić obróbkę cieplną.

Najpierw podłącz jeden koniec światłowodu laserowego do urządzenia laserowego, a drugi koniec do oświetlacza. Następnie należy wprowadzić cewnik iniekcyjny o rozmiarze 27 do bocznej żyły ogonowej znieczulonej myszy biorcy, a następnie wprowadzić cewnik o rozmiarze 22 do środka guza. Następnie umieść światłowodową sondę temperatury w pustym cewniku, aby monitorować wszelkie zmiany temperatury i pokryć cały guz iluminatorem. Finał.

Ustaw moc na 0,8 do jednego wata, a następnie włącz laser i poczekaj, aż temperatura wzrośnie ręcznie, dostosowując moc lasera przez cały czas leczenia w zakresie od 0,1 do 0,8 wata, aby utrzymać temperaturę guza na poziomie 42 stopni Celsjusza, jak pokazano na tym obrazie przekroju przez guz poddany obróbce cieplnej, Zakładając całkowitą moc jednego wata, maksymalna fluencja w dowolnym punkcie guza wynosi 70 miliwatów na centymetr kwadratowy, przy czym fluencja w guzie znajduje się na głębokości skóry, mierząc 50% maksymalnej płynności potwierdzonej przesunięciem częstotliwości rezonansu protonowego na ogrzewanie termometrii rezonansu magnetycznego. Korzystanie z laserowej konfiguracji grzewczej generuje stosunkowo jednolitą mapę rozkładu temperatury pokazaną na obrazie, która śledzi względną zmianę temperatury na podstawie bezwzględnego pomiaru bazowego uzyskanego przed ogrzewaniem przez źródło punktowe. Podgrzany guz wykazuje najwyższy względny wzrost sygnału w porównaniu z nieogrzewanym mięśniem Turt po podaniu HTLC, jak określono na podstawie analizy sygnału rezonansu magnetycznego, utrzymując sygnał do końca okresu grzewczego Po opanowaniu technikę tę można skonfigurować w mniej niż 15 minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo, zapewniając cenne narzędzie do przedklinicznej oceny termoczułych preparatów liposomowych.

Nie zapominaj, że praca z laserem klasy czwartej może być niezwykle niebezpieczna i że podczas wykonywania tej procedury należy zawsze podejmować środki ostrożności, takie jak noszenie okularów ochronnych.