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방법 논문

한 분, Porphysomes를 사용하여 하위 한 와트 광열 종양 절제, 내장 다기능 Nanovesicles

10.5K 조회수

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DOI:

10.3791/50536

⸱

2013년 9월 17일

 ,  , 

이 논문에서

요약

우리는 이와 같은 강력한 광열 치료 에이전트 기능, 구조에 의존 형광 자기 담금질 독특한 광열 속성이 porphysomes라는 새로운 내장 다기능 nanovesicles을 개발. 우리는 고압 압출을 사용하여 porphysomes을 공식화하고 이종 이식 종양 모델에서 자신의 광열 치료 효과를 조사 하였다.

초록

우리는 최근에 본질적으로 다기능 nanovesicles로 porphysomes을 개발했다. 감광제는, α pyropheophorbide, 인지질에 접합 한 후 리포좀과 같은 구형 소포에 자기 조립. 때문에 포르피린 지질 이중층에 포르피린의 매우 높은 밀도, porphysomes 큰 멸종 계수, 구조에 의존 형광 자기 담금질, 우수한 광열 효과를 생성합니다. 우리의 제형, porphysomes 고압 압출을 사용하여 합성하고, 120 nm의 주위에, 평균 입자 크기를 표시. porphysomes의 스물 네 시간 포스트 정맥 주사, 종양의 국소 온도가 빠르게 750 mW의 (1.18 W / cm 2), 671 nm의 레이저 조사 1 분 노출에 따라 62 ° C, 30 ° C에서 증가했다. 종양의 완전한 열 절제에 이​​어, 형성 및 치유 2 주 안에, 대조군에서 종양 성장을 계속하면서 모두 정의 EN 도달 가피일반적으로 3 주 내에 차원 점. 이러한 데이터는 porphysomes가 유력한 광열 요법 (PTT) 에이전트로 사용할 수있는 방법을 보여줍니다.

서론

Porphysomes는 복합 이미징 및 치료 1 할 수있다 우리는 최근에 개발 된 새로운 다기능 nanovesicles 있습니다. 이들은 자기 조립 포르피린 이중층 형성되고 큰 흡광 계수 독특한 구조 종속 형광 자기 소광 결과를 생성한다 (83, 이상 000/porphysome 입자) 포르피린의 극히 높은 밀도를 포함한다. Porphysomes 좋은 생체 내 약물 동력학 및 생체 분포 특성을 가지고 : 그들은 체계적으로 투여 후 12 시간의 혈중 반감기를 전시하고, 수동적으로 24 시간 주입 후 2에서 7.5 %의 ID / g의 이종 이식 종양에 축적.

자신의 고유 한 구조와 물리 화학적 특성이 복합 영상과 영상 유도 치료를위한 porphysome 좋은 후보를합니다. 우선, 포르피린을 함유 porphysomes 종양 축적 한시 종양의 형광 이미징을위한 본질적으로 적합하다.또한, 각 포르피린 따라서, porphysomes 쉽게 PET 영상 3 등 64Cu과 같은 방사성 동위 원소로 표지 할 수있는 킬레이트 방사성 동위 원소의 안정적 사이트가 있습니다. porphysomes 또한 고유의 광 음향 이미징 및 PTT 기능을 나타낼 수 있도록 porphy....

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프로토콜

1. Pyropheophorbide 지질의 합성

  1. 04 98.7 mg의 16시 lysophophatidylcholine (1 - 팔미 토일 -2 - 히드 록시 SN-글리세; (... 청 등, Bioconj 화학, 2002, 13 -392 앞서 설명한 바와 같이 퍼시 스피루리나 해조류로부터 제조) 200 밀리몰의 pyropheophorbide 겸용 지질 : EDC - -3 - 포스 포 콜린, 벤티 극지 지질 번호 855675), EDC의 76.3 mg을, 48.7 밀리그램의 DMAP (4 (디메틸 아미노) 5 ㎖ 아 밀렌 피리딘)은 1:1 : 2 : 2 파이의 비율로 클로로포름을 안정화 : DMPA.
  2. 24 시간 동안 아르곤하에 실온에서 반응 혼합물을 교반 하였다. 40 ℃로 가열하면서 회전 증발기를 사용하여 감압 하에서 클로로포름을 증발 (파이로 SN-1 또는 SN-2 위치에 부착 됨) 파이 지질 이성질체의 혼합물을 생성한다.
  3. 1mM의 염화칼슘, 50 mM 트리스 (pH가 13), 0.5 % 트리톤 X-100 및 5 ㎎ / ㎖의 농도에서 10 %의 메탄올을 Resuspend 파이 지질 이성질체 혼합물. 꿀벌의 독에서에서 포스 포 리파제 ....

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결과

Pyropheophorbide은 안정한 지질 단량체 (도 1A)으로 인지질에 접합 및 접합체의 고압 압출기를 사용하여 막 압출 법에 의해 porphysomes를 형성하는 자기 - 조립된다. 그것은 상대적으로 느린 유속 압출 제 3 사이클 동안 porphysome 지질 현탁액을 압출하는 것이 곤란하다. 더 돌출이 반복되는 바와 같이, 압출 된 용액의 유속은 점차 증가하고, 필요할 경우 압력은 다소 감소 될 수있다. Porphysome 크기, 농도, 담금질 효율성 바로 압출 후 나노 입자의 특징을 세 가지 중요한 속성입니다. 크기 분포의 높은 동질성 (120 nm의 주위에 피크)와 Porphysomes가 생성됩니다 (그림 1 B와 1 C)의 두 가지 주요 흡수 피크 (410 nm의 677 nm의, 그림 1D) 및 4에 저장되는 12 개월 이상 안정적으로 유지 할 수있는 ° C. 포르피린의 형광 w 99.8 %의 높은으로 급랭암탉 나노 구조 .......

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토론

높은 약물 탑재량을 유지하면서도 약물 전달 기술의 발전으로, 다 기능성 나노 입자는 약물 전달체의 정확한 트래킹 넓은 조사 중이다. 포르피린로드 리포솜 나은 약동학 성질 및 포르피린 직접 투여보다 효율적인 전달을 위해 개발되었지만, 장애물 포르피린 제한 담지량 및 혈장 단백질 5,6 행 리포좀에서 포르피린 급속한 재분배 포함하여 존재한다. 자유 포르피린은 리포솜의 코어 또는 지질 이중층 하나에 삽입되는 종래의 리포좀 전달 시스템과 대조적으로, pyropheophorbide는 (파이로) 이제 직접 안정적 인지질과 자기 조립 porphysomes을 형성하도록 리포좀 같은 나노 구조로에 접합 . 결과적으로, porphysome 이중층은 파이 fluore의 구조 의존성자가 소광 리드 매우 높은 포르피린 패킹 밀도를 달성scence 높은 흡광 계수.

이 파이 지질 복합체는 일반적으로 잘 정의 된 크기 7-9의 단일 층 소포를 생성하는 데 사용되는.......

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공개 사항

우리는 공개 아무것도 없어.

감사의 글

이 작품은 전립선 암 연구의 마가렛 공주 병원 재단, 국립 과학 및 캐나다 건강 연구, 혁신의 캐나다 재단에 대한 캐나다 연구소의 공학 연구 협의회, 그리고 조이와 토비 타넨 바움 / 브라질 공 의자,에 의해 지원되었다 SUNY 연구 재단과 버팔로 대학에서 시작 지원을 부여합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
회전 증발기Thermo-SavantSPD131DDA
VotexScientific IndustriesSI-0236모델 번호: G560
고압 압출기LIPEX, Northern Lipids Inc.T.00110 ml Thermobarrel Extruder
가열식 수조 순환기(온도 조절 순환기)Thermo SCIENTIFICSC100-S5P
폴리카보네이트 필터 Avanti 극성 지질610005공극 크기 100nm, 멤브레인 직경 19mm
ZetasizerMalvern InstrumentsZS90
UV/가시광 분광광도계Varian Korea캐리 50 바이오 UV / 가시 광선 분광 광도계
HORIBA 과학FluoroMax-4
투과 전자 현미경 (TEM)히타치H-7000
세포 배양 인큐베이터SANYOMCO-18AIC
파워 미터ThorlabsPM100D센서 S142C
671nm 레이저레이저 글로우 기술LRS-0671_PFN-02000-05S/N:10097270
적외선 온도계Mikroshot, LUMASENSE Technologies9102409
레이저 보호 눈 고글LaserGlow TechnologiesAGF6602XX광학 밀도: 630-700nm에서 1.5+

참고문헌

  1. Lovell, J. F., et al. Porphysome nanovesicles generated by porphyrin bilayers for use as multimodal biophotonic contrast agents. Nat. Mater. 10, 324-332 (2011).
  2. Lovell, J. F., et al. Enzymatic regio....

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