Изготовление и маркировка микропузырьков с помощью флуоресцентных и радиоактивных индикаторов

Maneesha A. Rajora; Chelsea Leung; Juan Chen; Gang Zheng

doi:10.3791/67431

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Изготовление и маркировка микропузырьков с помощью флуоресцентных и радиоактивных индикаторов

1.5K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/67431

⸱

24 января 2025 г.

Maneesha A. Rajora¹^,²^,³ , Chelsea Leung¹^,² , Juan Chen¹ , Gang Zheng¹^,²^,⁴

¹Princess Margaret Cancer Centre, University Health Network, ²Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto, ³Department of Medicine, University of Toronto, ⁴Department of Medical Biophysics, University of Toronto

В этой статье

Краткое содержание

В этом протоколе описывается изготовление липидных микропузырьков и совместимый метод радиоактивного мечения микропузырьков с эффективностью мечения без очистки >95% и сохранением физико-химических свойств микропузырьков. Этот метод эффективен для различных составов липидных микропузырьков и может быть адаптирован для создания радиоактивных и/или флуоресцентных микропузырьков.

Аннотация

Микропузырьки — это заполненные газом частицы в липидной оболочке, которые превратились из сосудистых ультразвуковых контрастных веществ в революционные платформы для лечения рака. В сочетании с терапевтическим сфокусированным ультразвуком (FUS) они могут безопасно и локально преодолевать физиологические барьеры (например, гематоэнцефалический барьер), доставлять лекарства к недоступным иначе видам рака (например, глиобластоме и раку поджелудочной железы) и лечить нейродегенеративные заболевания. Терапевтический арсенал микропузырьковой ФУС развивается в новых направлениях, включая синергетическую комбинированную лучевую терапию, мультимодальную визуализацию, а также комплексную загрузку и доставку лекарств из оболочек микропузырьков.

Мечение микропузырьков радиоиндикаторами является ключом к созданию этих расширенных тераностических возможностей. Тем не менее, существующие стратегии радиоактивного мечения микропузырьков основаны на методологиях очистки, которые, как известно, нарушают физико-химические свойства микропузырьков, используют короткоживущие радиоизотопы и не всегда приводят к стабильному хелатированию. В совокупности это создает неопределенность в отношении точности микропузырьковой радиовизуализации и эффективности доставки радиоизотопов опухолей.

В этом протоколе описывается новая методология мечения микропузырьков в одном котле, не требующая очистки, которая сохраняет физико-химические свойства микропузырьков при достижении эффективности хелатирования радиоизотопов >95%. Он универсален и может успешно применяться в специализированных и коммерческих микропузырьковых составах с различной длиной ацильной липидной цепи, зарядом и составом хелатора/зонда (порфирин, DTPA, DiI). Его можно адаптивно применять при изготовлении микропузырьков и к готовым рецептурам микропузырьков с модульной настраиваемостью флуоресценции и мультимодальных флуоресцентных/радиоактивных свойств. Соответственно, этот гибкий метод позволяет производить специализированные, отслеживаемые (радио, флуоресцентные или радио/флуоресцентные активные) мультимодальные микропузырьки, которые полезны для совершенствования механистических, визуализирующих и терапевтических микропузырьковых применений-FUS.

Введение

Микропузырьки представляют собой надмолекулярные тераностики микронного размера с газовым ядром, стабилизированным белком, полимером или, в большинстве случаев, липидной оболочкой (рис. 1А). При введении в кровоток микропузырьки сохраняют границы раздела газ/жидкость, которые обнаруживаются ультразвуком в течение нескольких минут до растворения их газовых ядер ^1,2. Следовательно, первое клиническое использование микропузырьков было в качестве контрастных веществ для ультразвуковой визуализации в реальном времени³. Изобретение терапевтического сфокусированно....