In Vitro и In Vivo Доставка гипертермии магнитных наночастиц с использованием специальной системы доставки

Этот метод имеет большое значение, поскольку он обеспечивает наиболее надежный и воспроизводимый способ проведения лечения магнитной нанопорошковой гипертермией в доклинических моделях. Этот метод позволяет точно и последовательно проводить гипертермию наночастиц за счет точного мониторинга и контроля местной окружающей среды, физиологии животных и тепловой дозы. При использовании этого протокола имейте в виду, что нагрев наночастиц должен оставаться ограниченным целевой тканью.

Через 24 часа после нанесения покрытия на клетки мышиной меланомы B16 F10 добавляют магнитные наночастицы в конечную концентрацию трех миллиграмм-ионов на миллилитр. Обеспечьте равномерное распределение наночастиц по всей скважине, заранее создав стоковый раствор из сред и магнитных наночастиц.

Через 48 часов после добавления наночастиц добавьте 0,5 миллилитра трипсина в каждую обрабатываемую лунку и аккуратно взболтайте пластину. С помощью микроскопа убедитесь, что клетки отделены. Затем добавьте по одному миллилитру среды в каждую лунку и соберите все клетки в пробирки по 1,5 миллилитра, используя четко обозначенную отдельную пробирку для каждой лунки.

Вращайте трубки при 60G в течение двух-трех минут, чтобы гранулировать клетки. Затем поместите трубки в прокладку, наполненную водой внутри катушки. Установите температуру водяной бани для поддержания среды и поддона ячеек на уровне 37 градусов Цельсия.

Установите отдельные оптоволоконные датчики температуры для контроля температуры внутри трубки и водяной бани. Включите чиллер и проверьте, что охлаждающая жидкость протекает через змеевик. Затем включите источник питания и отрегулируйте процент максимума до нужного поля.

Управляйте катушкой соленоида на 14 витков, питающейся от генератора мощностью 10 киловатт на частоте 165 киловатт и 23,87 килоампер на метр. Обрабатывайте клетки до тех пор, пока не будет достигнута ранее определенная протокольная термическая доза. После обработки повторно суспендируйте гранулированные элементы в среде внутри пробирок и переложите их в новые, четко маркированные шестилуночные планшеты.

Обезболив мышь, очистите опухоль спиртовой салфеткой. Введите магнитные наночастицы в опухоль за три часа до лечения AMF. Через три часа снова обезболите мышь и проверьте отсутствие реакции на рефлексы выпрямления.

Снимите ушную бирку или любые другие металлические предметы с мыши и аккуратно поместите смазанный волоконно-оптический температурный зонд в ее прямую кишку. Поместите катетер в опухоль. Извлеките иглу.

Затем разрежьте катетер так, чтобы он не слишком торчал из опухоли. Вставьте в катетер трехсенсорный оптоволоконный температурный зонд, который защитит датчики. Прикрепите ректальный и внутриопухолевый зонд к хвосту животного.

Поместите мышь в трубку объемом 50 миллилитров, в которой должно быть отверстие рядом с головкой, куда можно подключить и ввести анестезию. Поместите трубку внутрь катушки и снова подсоедините анестезию. Свободно поместите оптоволоконный датчик температуры в трубку, чтобы измерить температуру окружающей среды.

Затем включите чиллер и убедитесь, что охлаждающая жидкость циркулирует. Убедитесь, что компьютерное программное обеспечение отображает различные температуры, и начните запись, чтобы расчет CEM43 отображался в режиме реального времени там, где ранее должна была быть определена требуемая доза CEM43. Включите магнит с низким процентом мощности и убедитесь, что оптоволоконные датчики температуры регистрируют изменения температуры.

Если вкратце, то температура тела животного остается на уровне 38 градусов по Цельсию, регулируя ее с помощью кондиционированной воздушной рубашки. Регулируйте силу магнитного поля, изменяя мощность, которая контролирует уровень температуры в опухоли. Отключите AMF после достижения желаемой дозы.

Извлеките трубку из катушки и извлеките мышь из трубки. Затем выключите чиллер. Извлеките зонды и катетеры и при необходимости пометьте животное новой металлической ушной биркой.

Следите за мышью во время восстановления после анестезии, следя за тем, чтобы она вернулась к нормальному поведению и не вызвала осложнений. Для гипотермии in vivo важно разместить как можно больше волоконно-оптических датчиков температуры в стратегических местах для оценки эффективности и безопасности в режиме реального времени. Эти зонды позволяют регистрировать температуру на протяжении всего эксперимента, что позволяет получить точную дозиметрию и тепловую историю.

Здесь показаны кривые, созданные во время эксперимента in vivo, что подчеркивает возможность тщательного мониторинга температуры и корректировки системы для поддержания температуры опухоли в желаемом диапазоне. Графики вулканов показывают дифференциальную экспрессию генов после лечения магнитной наночастицной гипертермией in vitro и in vivo, демонстрируя, как молекулярные методы могут быть использованы для мониторинга эффектов гипертермии. Точный мониторинг температуры опухоли, температуры тела животного и тепловой дозы необходим для последовательного проведения лечения.

После гипертермии могут быть проведены различные анализы, чтобы понять эффект и механизм лечения. И другие методы лечения могут быть реализованы для большего терапевтического эффекта.