Name: Dostarczanie hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo za pomocą specjalnie zaprojektowanego systemu dostarczania (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-02T14:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 45 s
Description: Poznaj metodę dostarczania hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo z precyzyjnym monitorowaniem temperatury. Technika zapewnia bezpieczeństwo i powtarzalność w modelach przedklinicznych.

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

Badanie zostało sfinansowane z grantów o numerach: NCI P30 CA023108 i NCI U54 CA151662.

Program Opieki nad Zwierzętami w Dartmouth College jest akredytowany przez Amerykańskie Stowarzyszenie Akredytacji Opieki nad Zwierzętami Laboratoryjnymi (iAAALAC) i przestrzega wszystkich wytycznych i przepisów UDSA i NIH (Office of Laboratory Animal Welfare). Wszystkie badania in vivo zostały zatwierdzone przez Dartmouth College Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Procedura eutanazji jest zgodna z wytycznymi AVMA z 2020 r. dotyczącymi eutanazji zwierząt.
1. Oprzyrządowanie/projekt systemu
<ol>
	<li>Zaprojektuj niestandardową antenę AMF (cewkę) tak, aby była zamkniętą pętlą, wybierając kształty, aby wytworzyć pożądane pole magnetyczne. Wykorzystaj wzory indukcyjności i charakterystyki z wyboru generatora mocy, aby zaprojektować kompatybilne cewki w celu wygenerowania pożądanego pola. Używaj różnych wzorów do eksperymentów in vitro i in vivo.</li>
	<li>Upewnij się, że indukcyjność anteny AMF mieści się w dopuszczalnym zakresie generatora prądu. Dodaj lub odejmij kondensatory, aby dopasować (dostroić) antenę do generatora prądu.</li>
	<li>Do eksperymentów in vitro należy zaprojektować 14-zwojową spiralną cewkę o średnicy wewnętrznej 2 cm i długości 14 cm, która może zawierać probówki o pojemności 1,5 ml, co pozwala na jednoczesną obróbkę wielu próbek. Zaizoluj cewkę polimerem winylowym i użyj podkładki dystansowej z polistyrenu, aby oddzielić cewkę od rurek. Szczegółowe informacje na temat specyfikacji projektu i rozważań znajdują się w pliku uzupełniającym 1.</li>
	<li>W przypadku eksperymentów in vivo należy nabyć niestandardową spiralną cewkę na całe ciało od producenta posiadającego zastrzeżone informacje projektowe. Użyj rurki kwadratowej o średnicy 8 mm (ponieważ tworzy ona bardziej jednolite pole w otworze cewki) i koncentratora w docelowym obszarze zabiegowym. Spraw, aby koncentrator miał długość 5,0 cm, w sumie 5 zwojów, co daje średnicę wewnętrzną 3,6 cm, średnicę zewnętrzną 5,2 cm i umieść go w docelowym obszarze zabiegowym. Otocz cewkę powłoką z poliwęglanu.</li>
	<li>Jako źródło zasilania należy użyć generatora AMF o regulowanej mocy i częstotliwości, o mocy 10 kW lub większej. Indukcyjność dopasowuje źródło zasilania i anteny/cewki w zakresie od 0,62 do 1,18 μHenries (μH), co pozwala na uzyskanie częstotliwości w zakresie 30-300 kHz. Chłodzenie generatora za pomocą odzyskanej wody przez odśrodkową pompę doładowania o ciśnieniu regulowanym do 50 psi.</li>
	<li>Chłodzenie wężownic za pomocą agregatu chłodniczego o wydajności chłodniczej 5,6 tony, który pompuje 25% płynu przenoszącego ciepło na bazie glikolu etylenowego rozcieńczonego wodą przez antenę AMF. Ustaw temperaturę agregatu chłodniczego tak, aby antena nie ogrzewała ani nie chłodziła próbki.</li>
	<li>W celu zabezpieczenia zwierząt należy skonstruować uchwyt rurowy, który można zawiesić na środku cewki z 0,5 cm szczeliną powietrzną między uchwytem a powierzchnią cewki. Podłącz regulowaną, klimatyzowaną pompę powietrza, która cyrkuluje powietrze przez obudowę wokół cewki i ustaw ją tak, aby utrzymywała normalną temperaturę rdzenia zwierzęcia. Podłącz urządzenie do znieczulenia do rurowego uchwytu na zwierzę w pobliżu głowy zwierzęcia, aby zapewnić prawidłowe podanie znieczulenia.</li>
	<li>W celu zabezpieczenia komórek należy stworzyć urządzenie, które cyrkuluje wodę z łaźni wodnej przez przekładkę, w której umieszczane są rurki. Ustawić temperaturę łaźni wodnej w taki sposób, aby rurki były otoczone wodą o temperaturze 37 °C.</li>
	<li>Użyj sond światłowodowych do monitorowania temperatury w guzie, rdzeniu zwierzęcia i środowisku zwierzęcym lub do badań in vitro, monitorowania temperatury osadu komórkowego i wody otaczającej rurki.</li>
	<li>Do wszystkich eksperymentów używaj magnetycznych nanocząstek tlenku żelaza o wielkości 100 nm. 
	UWAGA: Stężenie i współczynnik absorpcji swoistej (SAR) to dwie cechy, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze nanocząstek, ponieważ bezpośrednio wpływają na możliwe ogrzewanie i dawkę termiczną18.</li>
</ol>
2. Hipertermia in vitro
<ol>
	<li>Hodowla mysich komórek czerniaka B16F10 w pożywce RPMI z 10% FBS i 1% Pen/paciorkowca. Płytka 150 000 komórek/studzienkę na płytkach 6-dołkowych, z 2 ml kompletnego podłoża.</li>
	<li>Określ odpowiednie traktowanie dla każdej studzienki, tj. komórki bez mNP i bez AMF, komórki z mNP i bez AMF, komórki bez mNP i AMF, komórki z mNP i AMF. 
	UWAGA: Dodatkowo upewnij się, że istnieją odpowiednie kontrole, jeśli łączysz hipertermię z inną terapią. AMF jest wykonywany w standardowym laboratorium badawczym, doposażonym w niezbędne możliwości zasilania i chłodzenia.</li>
	<li>24 godziny po posiewie dodać mNP do odpowiednich studzienek, jak określono w poprzednim kroku. Dodać mNPs do stężenia 3 mg żelaza/ml. Upewnij się, że mNP są rozprowadzane w całej studzience, albo tworząc roztwór podstawowy/mNP (usuwając stare pożywki, dodając ten roztwór), albo dodając mNP bezpośrednio i delikatnie obracając płytki w celu uzyskania jednorodnego rozprowadzenia.</li>
	<li>Zabieg należy rozpocząć 48 godzin po dodaniu mNPs, gdy studzienki są zlewające się w ~80%, usuwając pożywkę i myjąc studzienki świeżymi pożywkami. Wyjmij nośnik.</li>
	<li>Dodaj 0,5 ml trypsyny do każdego leczonego dobrego samopoczucia i delikatnie zamieszaj. Użyj mikroskopu, aby sprawdzić, czy komórki są odłączone.</li>
	<li>Dodaj 1 ml pożywki do każdej studzienki, aby zebrać komórki do probówek o pojemności 1,5 ml. Zbierz wszystkie komórki ze studni (~1 x 10,6 komórek). Użyj wyraźnie oznaczonej oddzielnej rurki dla każdej studzienki.</li>
	<li>Wiruj probówki o gramaturze 60 x g przez 2-3 minuty, aby komórki mogły się osadzać. Zachowaj osad w podłożu.</li>
	<li>Umieść rurki w przekładce wypełnionej wodą w wężownicy. Ustaw temperaturę łaźni wodnej tak, aby podłoże i osad komórkowy były utrzymywane na poziomie 37 °C. Monitoruj temperaturę w rurze i łaźni wodnej za pomocą oddzielnych światłowodowych sond temperatury.</li>
	<li>Włącz agregat chłodniczy, sprawdź, czy płyn chłodzący przepływa przez wężownicę. Włącz źródło zasilania i dostosuj procent maksimum do żądanego pola. Uruchom 14-zwojową cewkę elektromagnetyczną, zasilaną przez generator o mocy 10 kW, przy 165 kHz i 23.87 kA/m (300 Oe).</li>
	<li>Umieść oddzielną światłowodową sondę temperatury w jednej z rur. Traktuj komórki do wcześniej ustalonego protokołu dawki termicznej. Przykładem jest 30 minut w temperaturze 43 °C (CEM43 z 30).</li>
	<li>Ponownie zawieś komórki w pożywce, która znajduje się w ich probówkach i ponownie płytkuj na nowych płytkach 6-dołkowych. Wyraźnie oznacz nowe tablice. Celem jest ponowne pokrycie wszystkich zebranych komórek (~1 x 106 komórek). 
	UWAGA: Należy użyć nowych płytek 6-dołkowych, aby zapewnić, że hodowane komórki zostały poddane obróbce. Jeśli użyjesz starych płytek, na płytkach mogą pozostać komórki, które nie zostały pomyślnie wytrypsynizowane.</li>
	<li>W razie potrzeby, do następnej procedury eksperymentalnej, poddaj komórki lizie w celu analizy ekspresji RNA lub białka.</li>
</ol>
3. Hipertermia in vivo
<ol>
	<li>Hodowla komórkowa i inokulacja
	<ol>
		<li>Hodowla mysich komórek czerniaka B16F10 w pożywce RPMI z 10% FBS i 1% Pen/paciorkowca. Używaj talerzy/szalek, które zapewnią wystarczającą ilość komórek do zaszczepienia pożądanej liczby zwierząt. Na przykład 10 szalek o średnicy 100 mm, posianych na 100 000 komórek, będzie zlewać się z wystarczającą ilością komórek na wstrzyknięcia 20 myszy w ciągu 48 godzin.</li>
		<li>Trypsynizuj komórki i zbieraj za pomocą czystego podłoża RPMI (bez FBS lub pióra/paciorkowca).</li>
		<li>Policz komórki i utwórz roztwór dla pożądanego stężenia komórek, na podstawie objętości inokulacji i liczby myszy.</li>
		<li>Znieczulenie 6-tygodniowych samic myszy C57Bl/6 za pomocą odparowanego izofluranu i tlenu. Umieść zwierzęta w pudełku z pleksiglasu z 5% izofluranem i 95% tlenem, aż do indukcji. Po wywołaniu usuń zwierzę i użyj stożka twarzowego z 2% izofluranem, aby wykonać kroki 3.1.5-3.1.7 i 3.3.3-3.3.6. 
		UWAGA: Do znieczulenia podczas zabiegu należy użyć wbudowanego pojemnika znieczulającego. Postępuj zgodnie ze standardowymi protokołami instytucjonalnymi dotyczącymi znieczulenia myszy. Przed rozpoczęciem doświadczeń na zwierzętach należy upewnić się, że należy uzyskać odpowiednie zatwierdzenie przez IACUC. Po znieczuleniu wróć zwierzę do klatki i monitoruj powrót do zdrowia, aby upewnić się, że nie ma komplikacji.</li>
		<li>Sprawdź, czy nie ma reakcji na odruchy prostowania.</li>
		<li>Ogol prawą stronę za pomocą golarki elektrycznej.</li>
		<li>Oczyścić miejsce wstrzyknięcia wacikiem nasączonym alkoholem. Wstrzyknąć 1-2 x 106 komórek za pomocą szklanej strzykawki o pojemności 100 μl z igłą 28 G, rozprowadzić śródskórnie w 50 μl pożywki na ogolony prawy bok znieczulonego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wzrost guza/wstrzyknięcie nanocząstek
	<ol>
		<li>Zmierz guzy w 3 wymiarach za pomocą suwmiarki (długość, szerokość i głębokość) i oblicz objętość według (długość x szerokość x głębokość x π)/6.</li>
		<li>Gdy objętość guza osiągnie 120 mm3 (+/- 20 mm3), umieść zwierzęta w badaniu. Zaplanuj badanie, upewniając się, że istnieją odpowiednie grupy kontrolne i terapeutyczne, w tym kohorty terapii skojarzonej (tj. kontrola, mNPH, promieniowanie i kombinacja).</li>
		<li>Znieczulić myszy, które będą otrzymywać mNPs, zgodnie z opisem w 3.1.4.</li>
		<li>Oczyść obszar chusteczką nasączoną alkoholem. Wstrzyknąć mNPs do guza 3 godziny przed leczeniem AMF. Wstrzyknąć taką objętość, aby dawka wynosiła 7,5 mg żelaza/cm3 guza. 
		UWAGA: Niepublikowane dane laboratoryjne sugerują, że maksymalny wychwyt mNP następuje po 3-6 godzinach.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Leczenie AMF
	<ol>
		<li>Znieczul mysz i umieść ją na poduszce grzewczej, aby utrzymać temperaturę rdzenia.</li>
		<li>Sprawdź, czy nie ma reakcji na odruchy prostowania. Usuń kolczyk lub inne metalowe przedmioty z myszy.</li>
		<li>Delikatnie umieść nasmarowaną światłowodową sondę temperatury w odbytnicy myszy.</li>
		<li>Umieść cewnik w guzie, usuwając igłę. Przeciąć cewnik tak, aby nie wystawał zbytnio z guza. 
		UWAGA: Światłowodowe cewniki temperatury są umieszczane i usuwane, gdy myszy są w znieczuleniu ogólnym, tj. cewniki są na miejscu tylko podczas procedury ogrzewania guza. Myszy otrzymują pojedynczą podskórną dawkę leku przeciwbólowego z grupy NLPZ, ketoprofenu (5 mg/kg) w czasie zabiegu. Nie zaobserwowaliśmy krótko- ani długotrwałego dyskomfortu lub chorobowości związanej z zakładaniem cewników.</li>
		<li>Włóż 3-czujnikową światłowodową sondę temperatury do cewnika. Cewnik chroni światłowodowe czujniki sondy temperatury.</li>
		<li>Przyklej sondę doodbytniczą i wewnątrznowotworową do ogona zwierzęcia, aby upewnić się, że pozostają na swoim miejscu.</li>
		<li>Umieść mysz w probówce o pojemności 50 ml, kierując się do dołu. Rurka powinna mieć otwór w pobliżu głowicy, do którego zostanie podłączone i dostarczone znieczulenie.</li>
		<li>Umieść rurkę w konfiguracji cewki i ponownie podłącz znieczulenie.</li>
		<li>Umieść luźno światłowodową sondę temperatury w rurze, aby zmierzyć temperaturę otoczenia.</li>
		<li>Włącz agregat chłodniczy i upewnij się, że płyn chłodzący krąży.</li>
		<li>Sprawdź i upewnij się, że oprogramowanie komputerowe wyświetla różne temperatury i rozpocznij nagrywanie, aby umożliwić wyświetlenie obliczeń CEM43 w czasie rzeczywistym. Wymaganą CEM43 jest dawka wcześniej ustalona. 
		UWAGA: Przed włączeniem magnesu upewnij się, że do zwierzęcia nie są przymocowane żadne metalowe przedmioty, ponieważ będą się one szybko nagrzewać. Dodatkowo upewnij się, że wszyscy w pomieszczeniu nie mają rozrusznika serca i jest dla nich bezpieczne.</li>
		<li>Włącz magnes przy niskim procencie mocy.</li>
		<li>Upewnij się, że światłowodowe sondy temperatury rejestrują zmiany temperatury. Temperatury wzrosną po aktywacji AMF wraz ze wzrostem pola. Upewnij się, że temperatura wnętrza zwierzęcia pozostaje na poziomie 38 °C. Wyreguluj temperaturę rdzenia za pomocą klimatyzowanego płaszcza powietrznego.</li>
		<li>Dostosuj natężenie pola magnetycznego, zmieniając moc generatora za pomocą wbudowanego pokrętła sterującego, które z kolei kontroluje poziom temperatury w guzie.</li>
		<li>Odciąć AMF, gdy pożądana dawka, jak wcześniej ustalił użytkownik (na przykład CEM43 40), zostanie osiągnięta w obrębie guza.</li>
		<li>Po wyłączeniu AMF wyjmij rurkę z cewki.</li>
		<li>Wyjmij mysz z tuby, wyjmując różne sondy i cewnik. W razie potrzeby oznacz zwierzę nowym metalowym kolczykiem.</li>
		<li>Po zakończeniu zabiegów wyłącz agregat chłodniczy.</li>
		<li>Odzyskaj zwierzęta ze znieczulenia, upewniając się, że nie ma żadnych komplikacji. Monitoruj ich zachowanie, aby zapewnić powrót do normalności.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Chen, X., Tan, L., Liu, T., Meng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-Nanomaterials+for+Tumor+Microwave+Hyperthermia%3A+Design%2C+Preparation%2C+and+Application%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Drug+Delivery%22%5BJournal%5D)">Micro-Nanomaterials for Tumor Microwave Hyperthermia: Design, Preparation, and Application.</a> Current Drug Delivery. 14 (3), 307-322 (2016).</li>
<li>Luo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+radiofrequency+ablation+versus+other+ablating+techniques+on+hepatocellular+carcinomas%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Surgical+Oncology%22%5BJournal%5D)">Effects of radiofrequency ablation versus other ablating techniques on hepatocellular carcinomas: A systematic review and meta-analysis.</a> World Journal of Surgical Oncology. 15 (1), 126(2017).</li>
<li>Ter Haar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+and+sound%3A+Focused+ultrasound+in+the+clinic%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Heat and sound: Focused ultrasound in the clinic.</a> International Journal of Hyperthermia. 31 (3), 223-224 (2015).</li>
<li>Salunkhe, A. B., Khot, V. M., Pawar, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Hyperthermia+with+Magnetic+Nanoparticles%3A+A+Status+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Topics+in+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Magnetic Hyperthermia with Magnetic Nanoparticles: A Status Review.</a> Current Topics in Medicinal Chemistry. 14 (5), 572-594 (2014).</li>
<li>Dewhirst, M. W., Viglianti, B. L., Lora-Michiels, M., Hanson, M., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+principles+of+thermal+dosimetry+and+thermal+thresholds+for+tissue+damage+from+hyperthermia%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Basic principles of thermal dosimetry and thermal thresholds for tissue damage from hyperthermia.</a> International Journal of Hyperthermia. 19 (3), 267-294 (2003).</li>
<li>Roizin-Towle, L., Pirro, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+response+of+human+and+rodent+cells+to+hyperthermia%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Oncology%2C+Biology%2C+Physics%22%5BJournal%5D)">The response of human and rodent cells to hyperthermia.</a> International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 20 (4), 751-756 (1991).</li>
<li>Hergt, R., Dutz, S., Müller, R., Zeisberger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+particle+hyperthermia%3A+Nanoparticle+magnetism+and+materials+development+for+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics+Condensed+Matter%22%5BJournal%5D)">Magnetic particle hyperthermia: Nanoparticle magnetism and materials development for cancer therapy.</a> Journal of Physics Condensed Matter. 18 (38), (2006).</li>
<li>Kumar, C. S. S. R., Mohammad, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+nanomaterials+for+hyperthermia-based+therapy+and+controlled+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Magnetic nanomaterials for hyperthermia-based therapy and controlled drug delivery.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 63 (9), 789-808 (2011).</li>
<li>Stigliano, R. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitigation+of+eddy+current+heating+during+magnetic+nanoparticle+hyperthermia+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Mitigation of eddy current heating during magnetic nanoparticle hyperthermia therapy.</a> International Journal of Hyperthermia. 32 (7), 735-748 (2016).</li>
<li>Johannsen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+hyperthermia+of+prostate+cancer+using+magnetic+nanoparticles%3A+Presentation+of+a+new+interstitial+technique%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Clinical hyperthermia of prostate cancer using magnetic nanoparticles: Presentation of a new interstitial technique.</a> International Journal of Hyperthermia. 21 (7), 637-647 (2005).</li>
<li>Horsman, M. R., Overgaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperthermia%3A+a+Potent+Enhancer+of+Radiotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Oncology%22%5BJournal%5D)">Hyperthermia: a Potent Enhancer of Radiotherapy.</a> Clinical Oncology. 19 (6), 418-426 (2007).</li>
<li>Petryk, A. A., Giustini, A. J., Gottesman, R. E., Kaufman, P. A., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+nanoparticle+hyperthermia+enhancement+of+cisplatin+chemotherapy+cancer+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Magnetic nanoparticle hyperthermia enhancement of cisplatin chemotherapy cancer treatment.</a> International Journal of Hyperthermia. 29 (8), 845-851 (2013).</li>
<li>Peeken, J. C., Vaupel, P., Combs, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrating+hyperthermia+into+modern+radiation+oncology%3A+What+evidence+is+necessary%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Oncology%22%5BJournal%5D)">Integrating hyperthermia into modern radiation oncology: What evidence is necessary.</a> Frontiers in Oncology. 7, 132(2017).</li>
<li>Petryk, A. A., Giustini, A. J., Gottesman, R. E., Trembly, B. S., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+magnetic+nanoparticle+and+microwave+hyperthermia+cancer+treatment+methodology+and+treatment+effect+in+a+rodent+breast+cancer+model%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Comparison of magnetic nanoparticle and microwave hyperthermia cancer treatment methodology and treatment effect in a rodent breast cancer model.</a> International Journal of Hyperthermia. 29 (8), 819-827 (2013).</li>
<li>Stigliano, R. V., Shubitidze, F., Petryk, A. A., Tate, J. A., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+nanoparticle+hyperthermia%3A+predictive+model+for+temperature+distribution%5BTitle%5D)+AND+%22Energy-based+Treatment+of+Tissue+and+Assessment+VII%22%5BJournal%5D)">Magnetic nanoparticle hyperthermia: predictive model for temperature distribution.</a> Energy-based Treatment of Tissue and Assessment VII. 8584, 858410(2013).</li>
<li>Dewhirst, M., Viglianti, B. L., Lora-Michiels, M., Hoopes, P. J., Hanson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+dose+requirement+for+tissue+effect%3A+experimental+and+clinical+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Thermal+Treatment+of+Tissue%3A+Energy+Delivery+and+Assessment+II%22%5BJournal%5D)">Thermal dose requirement for tissue effect: experimental and clinical findings.</a> Thermal Treatment of Tissue: Energy Delivery and Assessment II. 4954, 37(2003).</li>
<li>Duval, K. E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunogenetic+effects+of+low+dose+%28CEM43+30%29+magnetic+nanoparticle+hyperthermia+and+radiation+in+melanoma+cells%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hyperthermia%22%5BJournal%5D)">Immunogenetic effects of low dose (CEM43 30) magnetic nanoparticle hyperthermia and radiation in melanoma cells.</a> International Journal of Hyperthermia. 36, 37-46 (2019).</li>
<li>Giustini, A. J., Petryk, A. A., Cassim, S. M., Tate, J. A., Baker, I., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Nanoparticle+Hyperthermia+in+Cancer+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+LIFE%22%5BJournal%5D)">Magnetic Nanoparticle Hyperthermia in Cancer Treatment.</a> Nano LIFE. 01, 17-32 (2010).</li>
<li>Hoopes, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intratumoral+iron+oxide+nanoparticle+hyperthermia+and+radiation+cancer+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Thermal+Treatment+of+Tissue%3A+Energy+Delivery+and+Assessment+IV%22%5BJournal%5D)">Intratumoral iron oxide nanoparticle hyperthermia and radiation cancer treatment.</a> Thermal Treatment of Tissue: Energy Delivery and Assessment IV. 6440, (2007).</li>
<li>Semiatin, S. L., Zinn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coil+design+and+fabrication+basic+design+and+modifications%5BTitle%5D)+AND+%22Heat+Treating%22%5BJournal%5D)">Coil design and fabrication basic design and modifications.</a> Heat Treating. , 32-41 (1988).</li>
<li>Maxwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+physical+lines+of+force%5BTitle%5D)+AND+%22The+London%2C+Edinburgh%2C+and+Dublin+Philosophical+Magazine+and+Journal+of+Science%22%5BJournal%5D)">On physical lines of force.</a> The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 21 (139), 161-175 (1861).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Konstrukcja i wdrożenie tego systemu zapewnia możliwość prowadzenia dokładnych i powtarzalnych eksperymentów z hipertermią nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo. Bardzo ważne jest, aby system został zaprojektowany w taki sposób, aby częstotliwość AMF i natężenie pola były odpowiednio dopasowane do rodzaju nanocząstek magnetycznych, stężenia oraz pożądanej lokalizacji i temperatury tkanki. Ponadto dokładne monitorowanie temperatury w czasie rzeczywistym ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i obliczenia dokładne...

Hipertermia była historycznie stosowana w terapii raka, zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu z innymi metodami leczenia. Chociaż ma długą historię stosowania, najkorzystniejsza metoda dostarczania tego leczenia jest nadal przedmiotem dyskusji i zależy od miejsca i lokalizacji choroby. Metody dostarczania hipertermii obejmują mikrofale, fale radiowe, skoncentrowane ultradźwięki, laser i nanocząstki metaliczne (takie jak tlenek złota lub żelaza)1,2,3,4. Te metody dostarczania mogą prowadzić do różnych temperatur leczenia, od poziomu gorączki do setek stopni C. Biologiczny efekt hipertermii zależy przede wszystkim od zastosowanych temperatur i czasu trwania zabiegu5. W tym manuskrypcie i celu skupiamy się na hipertermii nanocząstek magnetycznych (mNPH). Metoda ta pozwala na skoncentrowane, zlokalizowane, dobrze monitorowane i kontrolowane zmiany temperatury przy użyciu nietoksycznych, zatwierdzonych przez FDA nanocząstek tlenku żelaza.
Jedną z pułapek innych metod hipertermii jest brak precyzyjnego celowania komórkowego; hipertermia nie ma z natury wysokiego współczynnika terapeutycznego, dlatego konieczna jest ostrożna termometria i celowanie6. mNPH pozwala na ogólnoustrojowe lub donowotworowe wstrzykiwanie mNPs, przy czym ciepło jest wytwarzane tylko tam, gdzie znajdują się mNPs, kierując w ten sposób leczenie bezpośrednio do guza. mNPH może być skuteczne, gdy znajdują się magnetyczne nanocząstki wewnątrz lub na zewnątrz komórki. W przypadku terapii przeciwnowotworowej ogólny przegląd mNPH polega na tym, że nanocząstki magnetyczne są wstrzykiwane (doguzowo lub dożylnie), a następnie stosuje się zmienne pole magnetyczne, powodując ciągłe wyrównywanie biegunów magnetycznych nanocząstek, co prowadzi do miejscowego ogrzewania komórek i tkanek związanych z nanocząstkami7,8. Dostosowując objętość nanocząstek oraz częstotliwość/siłę zmiennego pola magnetycznego (AMF), możliwe jest dokładne kontrolowanie temperatury wytwarzanej w tkance.
To leczenie działa dobrze w guzach znajdujących się blisko powierzchni ciała, ponieważ głębsze guzy wymagają silniejszego AMF, więc ryzyko ogrzewania prądami wirowymi wzrasta9. Istnieją dowody na to, że hipertermia jest stosowana klinicznie jako monoterapia, jednak często hipertermia jest łączona z radioterapią lub chemioterapią, co prowadzi do bardziej ukierunkowanego efektu przeciwnowotworowego10,11,12. Dowody kliniczne na działanie hipertermii w połączeniu z radioterapią zostały omówione w poprzedniej publikacji13. Nasze laboratorium z powodzeniem leczyło różne zwierzęta, od myszy po świnie i samoistne nowotwory psów, przy użyciu metody mNPH12,14,15. Protokół ten jest przeznaczony dla osób zainteresowanych badaniem efektów leczenia hipertermią miejscową, samodzielnie lub w połączeniu z innymi terapiami.
Jednym z najważniejszych czynników hipertermii jest możliwość pomiaru i zrozumienia, w czasie rzeczywistym, dawki termicznej dostarczanej do tkanki docelowej/nowotworowej. Standardowym sposobem obliczania i porównywania dawki jest wykazanie łącznych równoważnych minut ogrzewania w temperaturze 43 °C; Algorytm ten pozwala na porównanie dawek niezależnych od systemu dostarczania, temperatury maksymalnej i minimalnej (w określonym zakresie) oraz parametrów nagrzewania/schładzania<klasa SUP="Xref">5,16. Obliczenia CEM działają najlepiej dla temperatur w zakresie 39-57 °C5. Na przykład w niektórych przeprowadzonych przez nas badaniach wybraliśmy dawkę termiczną CEM43 30 (tj. 30 min w temperaturze 43 °C). Wybór tej dawki pozwolił nam przyjrzeć się bezpiecznym, skutecznym, immunogenetycznym skutkom in vitro, zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu z pojedynczą dawką promieniowania17.
W przypadku hipertermii nanocząstek magnetycznych istnieje kilka czynników, które należy wziąć pod uwagę przy budowie odpowiedniego systemu dostarczania. Projekt oprzyrządowania obejmuje ważne czynniki bezpieczeństwa, takie jak zastosowanie agregatu chłodniczego w celu zapewnienia, że sprzęt dostarczający pole magnetyczne pozostaje chłodny nawet podczas pracy z dużą mocą, oraz procedury zabezpieczające przed awarią, które uniemożliwiają włączenie systemu, jeśli wszystkie systemy oceny temperatury, mocy i sterowania nie zostały aktywowane. Ponadto istnieją ważne czynniki biologiczne, które należy wziąć pod uwagę zarówno w przypadku in vivo, jak i in vitro. W przypadku korzystania z hodowanych komórek konieczne jest traktowanie w pożywkach wzrostowych i utrzymywanie stałej temperatury życia, aby uniknąć zmian fizjologicznych, które mogłyby wpłynąć na wyniki. W przypadku poszczególnych typów nanocząstek ważne jest, aby znać współczynnik absorpcji swoistej (SAR) przy obliczaniu parametrów ogrzewania opartych na AMF. Podobnie ważne jest, aby znać stężenie mNP/Fe w komórkach i tkankach, które jest niezbędne do osiągnięcia pożądanego ogrzewania. Metody in vivo wymagają jeszcze większej dbałości o szczegóły, ponieważ zwierzę musi być utrzymywane w znieczuleniu podczas leczenia, a temperatura ciała zwierzęcia musi być utrzymywana na normalnym poziomie przez cały czas trwania zabiegu. Pozwolenie na spadek temperatury ciała zwierzęcia, jak to ma miejsce w znieczuleniu, może wpłynąć na ogólne wyniki, w odniesieniu do dawki termicznej leczonej tkanki.
W tym manuskrypcie omawiamy metody użyte do zaprojektowania i skonstruowania wszechstronnego systemu hipertermii magnetycznych nanocząstek, a także ważne czynniki użycia, które należy wziąć pod uwagę. Opisany system pozwala na solidne, spójne, biologicznie odpowiednie, bezpieczne i dobrze kontrolowane dostarczanie hipertermii nanocząstek magnetycznych. Na koniec należy zauważyć, że prowadzone przez nas badania mNPH często obejmują inne terapie, takie jak radioterapia, chemioterapia i immunoterapia. Aby wyniki te były miarodajne, ważne jest określenie, w jaki sposób dostarczone ciepło może wpływać na skuteczność i/lub toksyczność bezpieczeństwa innych metod (lub odwrotnie) oraz na dobrostan zwierzęcia. Z tego powodu, a także ze względu na wspomniane wcześniej sytuacje dozymetryczne i terapeutyczne, konieczne jest zwrócenie szczególnej uwagi na dokładność dozowania hipertermii nanocząstek magnetycznych oraz ciągłe pomiary temperatury rdzenia i celu. Celem tego protokołu jest zapewnienie prostej, spójnej metody i opisu dostarczania bezpiecznej i skutecznej hipertermii nanocząstek magnetycznych.

<table><tbody><tr><td>.25% Trypsyna</td><td>Corning</td><td>45000-664</td><td>dostępne w wielu firmach</td></tr><tr><td>Probówki 1,5 ml</td><td>Eppendorf</td><td>Eppendorf 22363204</td><td>dostępne w wielu firmach</td></tr><tr><td>B16F10 mysie komórki czerniaka</td> American <td>Type Culture Collection</td><td>CRL-6475</td><td></td></tr><tr><td>C57/Bl6</td><td>myszy Charles river</td><td>027C57BL/6</td><td>6-tygodniowe samice myszy</td></tr><tr><td>Chiller</td><td>Agregat chłodniczy Thermal Care</td><td>serii NQ 5</td><td>, który chłodzi cewkę</td></tr><tr><td>Płyn chłodzący</td><td>Firma chemiczna Dow</td><td>Dowtherm SR-1</td><td>płyn chłodzący do anteny</td></tr><tr><td>Surowica płodu Bydlęca SH30071</td><td>Hyklon</td><td></td><td>dostępny w wielu</td></tr><tr><td>firmach Sondy światłowodowe, oprogramowanie i podwozie</td><td>FISO</td><td></td><td>Oprogramowanie do ewolucji FISO służące do odczytu temperatur</td></tr><tr><td>Kamera na podczerwień</td><td>Flir</td><td></td><td>kamera na podczerwień do monitorowania niezamierzonego ogrzewania</td></tr><tr><td>nanocząstki tlenku żelaza</td><td>micromod Partikeltechnologie GmbH</td><td>Bionizowane NanoFerryt</td><td>pokryte dekstranem nanocząstki tlenku żelaza</td></tr><tr><td>cewka myszy, elektromagnes</td><td>Fluxtrol</td><td>niestandardowa penicylina</td><td></td></tr><tr><td>/ streptomycyna</td><td>Corning</td><td>45000-652</td><td>dostępny w wielu firmach</td></tr><tr><td>Generator RF</td><td>Huttinger</td><td>Źródło prądu</td> <td>TIG 10/300</td></tr><tr><td>Nośniki RPMI</td><td>Corning</td><td>45000-396</td><td>dostępne w wielu firmach</td></tr></tbody></table>

dostarczanie hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo za pomocą specjalnie zaprojektowanego systemu dostarczania

In Vitro and In Vivo Delivery of Magnetic Nanoparticle Hyperthermia Using a Custom-Built Delivery System

Hipertermia od dawna stosowana w leczeniu raka. Techniki były różne, od wprowadzania gorących żelaznych prętów do wnętrza nowotworu, po ogólnoustrojowo dostarczane nanocząstki magnetyczne ukierunkowane na przeciwciała nowotworowe, w temperaturach od 39 °C (poziom gorączki) do 1000 °C (elektrokoagulacja) i czasie leczenia od sekund do godzin. Zależność temperatura-czas (dawka termiczna) dyktuje efekt przy wysokich dawkach termicznych powodujących ablację tkanek i niższych dawkach termicznych powodujących efekty subletalne, takie jak zwiększony przepływ krwi, akumulacja leków i stymulacja immunologiczna. Jedną z najbardziej obiecujących obecnie terapii medycznych jest hipertermia magnetyczna nanocząsteczkami (mNPH). Technika ta polega na aktywacji nanocząstek magnetycznych, które mogą być dostarczane ogólnoustrojowo lub doguzowo, za pomocą nieinwazyjnego, nietoksycznego zmiennego pola magnetycznego. Wielkość, budowa i asocjacja nanocząstek magnetycznych oraz częstotliwość i natężenie pola magnetycznego są głównymi determinantami ciepła. Opracowaliśmy zaawansowane oprzyrządowanie i techniki dostarczania powtarzalnej hipertermii nanocząstek magnetycznych w dużych i małych modelach zwierzęcych oraz hodowanych komórkach. Podejście to, wykorzystujące ciągłe monitorowanie temperatury w czasie rzeczywistym w wielu lokalizacjach, pozwala na dostarczanie dobrze zdefiniowanych dawek termicznych do tkanki docelowej (guza) lub komórek, przy jednoczesnym ograniczeniu ogrzewania tkanek niedocelowych. Precyzyjna kontrola i monitorowanie temperatury w wielu lokalizacjach oraz zastosowanie standardowego algorytmu branżowego (skumulowane równoważne minuty w temperaturze 43 °C /CEM43) pozwala na dokładne określenie i ilościowe określenie dawki termicznej. Nasz system, który pozwala na szeroki zakres temperatur, dawek termicznych i efektów biologicznych, został opracowany w wyniku połączenia przejęć komercyjnych oraz wewnętrznych osiągnięć inżynieryjnych i biologicznych. System ten został zoptymalizowany w sposób, który pozwala na szybką konwersję między technikami ex vivo, in vitro i in vivo. Celem tego protokołu jest pokazanie, w jaki sposób zaprojektować, opracować i wdrożyć skuteczną technikę i system dostarczania powtarzalnej i dokładnej hipertermii terapii nanocząstkami magnetycznymi (mNP).

Badania in vitro 
Komórki osiągną i utrzymają pożądaną temperaturę oraz dawkę termiczną tylko wtedy, gdy ilość i stężenie nanocząstek magnetycznych/żelaza oraz parametry AMF będą odpowiednio dopasowane. Przy stosowaniu nanocząstek magnetycznych do ogrzewania komórek in vitro (oraz in vivo) należy zwrócić uwagę, że w celu wywołania hipertermii w komórkach z internalizowanymi nanocząstkami magnetycznymi niezbędny będzie konkretny poziom wewnątrzkomórkowych mNP/Fe oraz odpowiednia liczba i bliskość komór...

Ten protokół przedstawia techniki i metodologię niezbędne do dokładnego dostarczania hipertermii magnetycznych nanocząstek przy użyciu zaawansowanego systemu dostarczania i monitorowania.

Dostarczanie hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo za pomocą specjalnie zaprojektowanego systemu dostarczania

Hyperthermia has long been used in the treatment of cancer. Techniques have varied from the intra-tumoral insertion of hot iron rods, to systemically ...

Metoda ta jest istotna, ponieważ zapewnia najbardziej niezawodny i powtarzalny sposób leczenia hipertermią nanocząstek magnetycznych w modelach przedklinicznych. Technika ta pozwala na precyzyjne i spójne dostarczanie hipertermii nanocząstek poprzez dokładne monitorowanie i kontrolowanie lokalnego środowiska, fizjologii zwierząt i dawki termicznej. Próbując zastosować ten protokół, należy pamiętać, że ogrzewanie nanocząstek musi pozostać ograniczone do tkanki docelowej.Niezbędne jest stosowanie obfitej i odpowiedniej termometrii, aby zapewnić odtwarzalność i bezpieczeństwo. 24 godziny po posianiu komórek czerniaka myszy B16 F10 dodaje się nanocząstki magnetyczne do końcowego stężenia trzech miligramów jonów na mililitr. Upewnij się, że nanocząstki są równomiernie rozmieszczone w całej studzience, tworząc wcześniej roztwór podstawowy pożywki i nanocząstek magnetycznych.48 godzin po dodaniu nanocząsteczek dodaj 0,5 mililitra trypsyny do każdego leczonego studzienki i delikatnie zakręć płytką. Użyj mikroskopu, aby sprawdzić, czy komórki są odłączone. Następnie dodaj jeden mililitr pożywki do każdej studzienki i zbierz wszystkie komórki do 1,5 mililitrowych probówek, używając wyraźnie oznaczonej oddzielnej probówki dla każdej studzienki.Obracaj probówki w temperaturze 60 G przez dwie do trzech minut, aby granulować komórki. Następnie umieść rurki w przekładce wypełnionej wodą w wężownicy. Ustaw temperaturę łaźni wodnej, aby utrzymać paletę mediów i komórek na poziomie 37 stopni Celsjusza.Skonfiguruj oddzielne światłowodowe sondy temperatury, aby monitorować temperaturę w rurze i łaźni wodnej. Włącz agregat chłodniczy i sprawdź, czy płyn chłodzący przepływa przez wężownicę. Następnie włącz źródło zasilania i dostosuj procent maksimum do żądanego pola.Uruchom 14-zwojową cewkę elektromagnetyczną zasilaną przez generator o mocy 10 kilowatów przy 165 kilohercach i 23.87 kiloamperach na metr. Traktuj komórki do momentu osiągnięcia wcześniej ustalonej dawki termicznej w protokole. Po poddaniu działaniu należy ponownie zawiesić granulowane komórki w pożywce w probówkach i ponownie umieścić je na nowych, wyraźnie oznaczonych płytkach sześciodołkowych.Po znieczuleniu myszy oczyść guz chusteczką nasączoną alkoholem. Wstrzyknij nanocząstki magnetyczne do guza na trzy godziny przed leczeniem AMF. Po trzech godzinach ponownie znieczulij mysz i sprawdź, czy nie ma reakcji na odruchy prostujące.Zdejmij kolczyk lub inne metalowe przedmioty z myszy i delikatnie umieść nasmarowaną światłowodową sondę temperatury w jej odbycie. Umieścić cewnik w guzie. Wyjąć igłę.Następnie przetnij cewnik, aby nie wystawał zbyt mocno z guza. Włóż do cewnika światłowodową sondę temperatury z trzema czujnikami, która ochroni czujniki. Przyklej sondę doodbytniczą i wewnątrznowotworową do ogona zwierzęcia.Umieść mysz w 50-mililitrowej rurce, która powinna mieć otwór w pobliżu głowicy, do którego można podłączyć i dostarczyć znieczulenie. Umieść rurkę w konfiguracji cewki i ponownie podłącz znieczulenie. Umieść światłowodową sondę temperatury luźno w rurze, aby zmierzyć temperaturę otoczenia.Następnie włącz agregat chłodniczy i upewnij się, że płyn chłodzący jest w cyrkulacji. Sprawdź, czy oprogramowanie komputerowe wyświetla różne temperatury i rozpocznij rejestrację, aby umożliwić wyświetlenie obliczeń CEM43 w czasie rzeczywistym, w miejscu, w którym wymagana dawka CEM43 powinna być wcześniej określona. Włącz magnes przy niskim procencie mocy i upewnij się, że światłowodowe sondy temperatury rejestrują zmiany temperatury.Krótko mówiąc, że temperatura ciała zwierzęcia pozostaje na poziomie 38 stopni Celsjusza, regulując ją za pomocą klimatyzowanego płaszcza powietrznego. Dostosuj natężenie pola magnetycznego, zmieniając moc, która kontroluje poziom temperatury w guzie. Wyłączyć AMF po osiągnięciu żądanej dawki.Wyjmij rurkę z cewki i wyjmij mysz z rurki. Następnie wyłącz agregat chłodniczy. Wyjmij sondy i cewniki, a jeśli to konieczne, oznacz zwierzę nowym metalowym kolczykiem.Monitoruj mysz podczas rekonwalescencji po znieczuleniu, upewniając się, że wraca do normalnego zachowania i że nie ma żadnych komplikacji. W przypadku hipotermii in vivo konieczne jest umieszczenie jak największej liczby światłowodowych sond temperatury w strategicznych lokalizacjach w celu oceny skuteczności i bezpieczeństwa w czasie rzeczywistym. Sondy te umożliwiają rejestrację temperatury przez cały czas trwania eksperymentu, co pozwala na dokładną historię dozymetryczną i termiczną.Krzywe wygenerowane podczas eksperymentu in vivo są pokazane tutaj, podkreślając zdolność do ścisłego monitorowania temperatury i dostosowywania systemu do utrzymywania temperatury guza w pożądanym zakresie. Wykresy wulkanów pokazują geny o zróżnicowanej ekspresji po leczeniu hipertermią magnetycznych nanocząstek in vitro i in vivo, demonstrując, w jaki sposób techniki molekularne mogą być wykorzystane do monitorowania efektów hipertermii. Dokładne monitorowanie temperatury guza, temperatury wnętrza zwierzęcia i dawki termicznej jest niezbędne do spójnego dostarczania leczenia.Po hipertermii można przeprowadzić różne analizy, aby zrozumieć efekt i mechanizm leczenia. A inne terapie mogą być wdrożone w celu uzyskania większego efektu terapeutycznego.

in-vitro-vivo-delivery-magnetic-nanoparticle-hyperthermia-using

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Weź przylegające mysie komórki mikrogleju na płytce wielodołkowej.Dodać nanocząstki magnetyczne pokryte kwasem poliakrylowym (MNP) do studzienki testowej, pozostawiając kolejną studzienkę nietraktowaną jako kontrolę.Inkubuj komórki, aby umożliwić wychwyt MNP poprzez endocytozę, umożliwiając ich internalizację.Przemyć buforem, aby usunąć niezwiązane MNP.Dodaj roztwór enzymu, aby odłączyć komórki.Przenieś oderwane komórki do probówek i odwiruj, aby je otulić.Odrzucić supernatant, ponownie...

Uszkodzenie komórek wywołane hipertermią magnetyczną w mysich komórkach mikrogleju

AN został opracowany specjalnie zaprojektowany laserowy aparat grzewczy kompatybilny z MRI, aby zapewnić miejscowe ogrzewanie guzów podskórnych w celu aktywacji uwalniania czynników z termoczułych liposomów, szczególnie w obszarze guza.

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

Ten manuskrypt opisuje efektywne, niewirusowe dostarczanie miR do komórek śródbłonka przez wektor PEI/MNP i ich namagnesowanie. Tak więc, oprócz modyfikacji genetycznej, podejście to pozwala na magnetyczne prowadzenie komórek i wykrywalność MRI. Technika ta może być stosowana w celu poprawy właściwości terapeutycznych produktów komórkowych.

Przygotowanie i charakterystyka in vitro namagnesowanych komórek śródbłonka zmodyfikowanych miR

Ten manuskrypt opisuje przygotowanie magnetycznych i wrażliwych termicznie mikrożeli za pomocą emulsji wywołanej temperaturą bez reakcji chemicznej. Te wrażliwe mikrożele zsyntetyzowano przez zmieszanie nanocząstek poli(N-izopropyloakrylamidu) (PNIPAAm), polietyleniminy (PEI) i Fe3O 4-NH 2 w celu potencjalnego zastosowania w magnetycznym i termicznym uwalnianiu leków.

Magnetyczne i wrażliwe termicznie mikrożele na bazie poli(N-izopropyloakrylamidu) do kontrolowanego uwalniania wyzwalanego magnetycznie

Prezentowany tutaj jest protokół wytwarzania mikropęcherzyków z nanocząsteczkami tlenku żelaza (NSM) poprzez samoorganizację, synergię reakcji magnetycznej, akustycznej i optycznej w jednej nanoterapeutycznej platformie do hipertermii magnetycznej i fototermicznej terapii przeciwnowotworowej.

Mikropęcherzyki reagujące na magnesy, akustycznie i optycznie do hipertermii magnetycznej i potototermicznej skojarzonej terapii nowotworów

Prezentowany tutaj jest protokół do użycia kontrolowanej hipertermii, generowanej przez ultradźwięki o wysokiej intensywności sterowane rezonansem magnetycznym, do wywołania uwalniania leku z liposomów wrażliwych na temperaturę w modelu myszy mięsaka prążkowanokomórkowego.

Hipertermia ultradźwiękowa o wysokiej intensywności sterowana rezonansem magnetycznym: wykonalna metoda leczenia w modelu mysiego mięsaka prążkowanokomórkowego

Bariera krew-mózg jest znaczącą przeszkodą w dostarczaniu terapii glejaka, choroby, na którą nie ma lekarstwa. W tym miejscu przedstawiamy sterowaną obrazem in vivo terapeutyczną platformę nano tlenku żelaza, która może ominąć tę fizjologiczną barierę ze względu na rozmiar i gromadzić się w guzie.

Dostarczanie nanocząstek ładunku oligonukleotydowego w modelu zwierzęcym glejaka wielopostaciowego

W protokole tym przedstawiono techniki i metodologię niezbędne do celowanej terapii hipertermicznej w modelach guzów litych. Podejście to wykorzystuje fototermiczną konwersję światła w bliskiej podczerwieni przez wstrzykiwane domięśniowo złote nanopręty w celu wywołania miejscowego ogrzewania w mikrośrodowisku guza.

Indukowanie ukierunkowanej łagodnej hipertermii w mysich modelach nowotworów poprzez fototermiczną konwersję światła w bliskiej podczerwieni za pomocą wewnątrznowotworowych nanoprętów złota

Niniejszy artykuł opisuje hodowlę przekrojów tkanek pacjenta do badań nad dostarczaniem genów oraz późniejszą analizę ekspresji genów z wykorzystaniem obrazowania bioluminescencyjnego IVIS.

Ex Vivo hodowla tkanki pacjenta i badanie dostarczania genów

Dostarczanie komórek do mięśnia sercowego w mysich modelach chorób sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie czy zawał mięśnia sercowego, jest szeroko stosowane do testowania potencjału terapeutycznego różnych typów komórek w badaniach regeneracyjnych. Dlatego szczegółowy opis i przejrzysta wizualizacja tego zabiegu chirurgicznego pomogą określić ograniczenia i zalety analiz terapeutycznych komórek sercowo-naczyniowych u małych gryzoni.

Dostarczanie komórek do mięśnia sercowego: obserwacje w mysich sercach

Poznaj metodę dostarczania hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo z precyzyjnym monitorowaniem temperatury. Technika zapewnia bezpieczeństwo i powtarzalność w modelach przedklinicznych.

Dostarczanie hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo za pomocą specjalnie zaprojektowanego systemu dostarczania (Wideo) | JoVE Journal

Dostarczanie hipertermii nanocząstek magnetycznych in vitro i in vivo za pomocą specjalnie zaprojektowanego systemu dostarczania

Przeglądaj więcej filmów