Abstract
Målrettet levering av celler og terapeutiske midler ville ha nytte en rekke biomedisinske anvendelser ved å konsentrere den terapeutiske virkning på målstedet samtidig minimere skadelige effekter på off-målse. Magnetiske cellen målretting er en effektiv, trygg og grei levering teknikk. Superparamagnetiske jernoksid nanopartikler (spion) er biologisk nedbrytbare, biokompatible, og kan gjennom endocytose i celler til å gjengi dem lydhør for magnetiske felt. Synteseprosessen innebærer å skape magnetitt (Fe 3 O 4) Nanopartikler fulgt av høyhastighets emulgering å danne en poly (melkesyre-co-glykolsyre) (PLGA) belegg. De PLGA-magnetitt SPIONs er omtrent 120 nm i diameter, inkludert omtrent 10 nm diameter magnetittkjernen. Når plassert i kultur medium, er SPIONs naturlig endocytose av celler og lagres som små klynger innenfor cytoplasmatiske endosomes. Disse partiklene gi tilstrekkelig magnetisk masse til cellenefor å tillate målretting innenfor magnetiske felt. Tallrike celle sortering og målretting programmer er aktivert ved å gjengi ulike celletyper som reagerer på magnetiske felt. SPIONs har en rekke andre biomedisinske anvendelser, så vel inkludert anvendelse som et medisinsk avbildningskontrastmiddel, målrettet medikament eller genavlevering, diagnostiske analyser, og generering av lokale hypertermi for tumorterapi eller vev lodding.
Protocol
1. Syntese av Magnetitt Gel
- Vask alt glassutstyr ved hjelp av konsentrert saltsyre, etterfulgt av avionisert vann etterfulgt av etylalkohol. La det tørke O / N, fortrinnsvis i en tørkeovn.
FORSIKTIG! saltsyre er skadelig - slitasje personlig verneutstyr og arbeide i et avtrekksskap; etylalkohol er skadelig - bruke personlig verneutstyr. - Bruk en Dreschel flaske til de-gass 500 ml avionisert H 2 O ved forsiktig bobling av N2-gass i 30 minutter.
- Oppsett av magnetitt syntese apparatet innenfor et avtrekksskap.
- Plasser en 500 ml tre-halset rundkolbe i en isomantle varmeapparatet og sikre midt halsen ved hjelp av en klemme og stativ.
- Installere et gummiseptum i ett av rundkolbe side halser og en tilbakeløpskjøler med et gummiseptum inn i den gjenværende side halsen. Kontinuerlig drevet kaldt vann gjennom tilbakeløpskjøler.
- Punktering the rundkolbe gummiskillevegg med en nål forbundet med en N2 gassledningen og punktering tilbakeløpskjøler gummiskillevegg med en nål som er koblet til en gass-linje som går til en bobler (dvs. kolbe med vann) for å visualisere gassutstrømningen.
- Installere et blad padle inn i rundkolbe sentrum halsen via en åre adapter. Fest bladet padle akselen til en rører montert på et stativ.
- Rens rundkolbe med N2 gass og forlater N2 gass som strømmer med lav hastighet, men påvisbar.
- Fjern tilbakeløpskjøler fra rundkolbe og tilsett 1,000 g jern (III) klorid, 0,6125 g jern (II) -klorid-tetrahydrat, og 50 ml av de-gasset H 2 O.
FORSIKTIG! jern (III) klorid og jern (II) kloridtetrahydrat er skadelig - slitasje personlig verneutstyr. - Sett på tilbakeløpskjøler og omrør ved 1000 rpm under oppvarming til 50° C. Omrøring under disse betingelser produserer 10 nm diameter magnetitt nanopartikler.
- Når på 50 ° C, tilsett 10 ml 28% ammoniumhydroksyd-løsning ved å injisere inn i gummiskillevegg i rundbunnet kolbe, fremdeles under omrøring.
FORSIKTIG! ammoniumhydroxyd er skadelig - slitasje personlig verneutstyr.
MERK: ammoniumhydroksyd-løsning anvendes for å felle ut magnetitt og oppløsningen bør bli svart. - Fjern gummi septum og N2-gassledningen fra rundkolbe og oppvarm til 90 ° C for å koke av ammoniakkgassen mens den fortsatt omrøring.
Merk: Det er valgfritt å opprettholde strømningen av N-2 inn i rundbunnet kolbe ved punktering av tilbakeløpskjøler gummiskillevegg, men er ubetydelig i løpet av dette trinnet oksydasjon av magnetitt til maghemite. - Når på 90 ° C, tilsett 1 ml av oljesyre til rundbunnet kolbe, fremdeles under omrøring. Den oljesyre anvendes for å belegge magnetitt nanoparticles å danne magnetitt gel.
FORSIKTIG! oljesyre er skadelig - slitasje personlig verneutstyr. - Sett på gummi septum og N2-gassledningen på rundbunnet kolbe og fjerne tilbakeløpskjøler.
- Slå av varmen og røres ved 500 rpm i 2 timer.
- Fjern det rundbunnet flaske fra isomantle varmeren og dekanter eventuell gjenværende væske ved bruk av en sterk magnet holdes mot bunnen av flasken for å holde den magnetitt gel.
FORSIKTIG! håndtere sterk magnet med ekstrem forsiktighet for å unngå skader eller personskader. - Tillat magnetitt gel lufttørke O / N (valgfritt).
2. Rensing av Magnetitt Gel
- Legg 40 ml heksan inn i rundbunnet flaske for å oppløse magnetitt gel
FORSIKTIG! heksan er skadelig - slitasje personlig verneutstyr og arbeide i et avtrekksskap. - Bruke en skilletrakt med 40 ml de-gasset H 2 O for å fjerne gjenværende H 2 O from magnetitt løsning.
- Hell sakte magnetittløsning på H 2 O i skilletrakt og virvle to-fase væske i 5 minutter.
- Renne ut og kast den nedre vandige fraksjon.
- Sakte legger 40 ml de-gasset H 2 O til skilletrakten slik at den legger seg under magnetitt løsning og virvle og avløp som før.
- Gjenta for å vaske for tredje gang.
- Overfør magnetitt løsning til en erlenmeyerkolbe, tilsett noen spatler igjen av vannfritt natriumsulfat, og virvel for å fjerne eventuelle gjenværende rester av H 2 O fra magnetitt løsning.
- Filtrer løsningen gjennom en magnetitt um filterpapir i en filtertrakt for å fjerne natriumsulfat og rest H 2 O.
MERK: Vacuum assistanse anbefales. - Overfør løsningen til et magnetitt 50 ml fordamper kolbe og bruke en rotasjonsfordamper for å fordampe heksan for2 timer med følgende betingelser: moderat rotasjonshastighet, vakuum påføres, inndamping kolbe i et 50 ° C vannbad, og 24 ° C vann som sirkulerer gjennom kondensatoren.
MERK: Eventuelt lagre magnetitt gel før belegg med PLGA.
3. Coating av magnetitt Nanopartikler med PLGA Shell
- Oppløs 3,60 g av PLGA (75/25 i blanding) i 240 ml etylacetat for å lage en 1,5% (m / v) løsning. FORSIKTIG: etylacetat er skadelig - bruke personlig verneutstyr og arbeide i et avtrekksskap.
- Oppløs 25,00 g Pluronic F-127 i 500 ml de-gasset H 2 O ved hjelp av en magnetisk rører for å lage en 5,0% (m / v) løsning.
MERK: Pluronic F-127 er en ikke-ionisk amfifil blokk-kopolymer som virker som et biokompatibelt overflateaktivt middel. Det hjelper til å stabilisere olje-i-vann-emulsjon i trinn 3.3.2. - Ved hjelp av en microspatula, samle magne gel inn i seks 0,040 g prøver innenfor vektet hetteglass. Perform følgende belegg og vaskeprosessen for hver prøve.
MERK: alikvoter er nødvendig for å sikre effektiv håndtering og magnetisk dekantering, noe som vil maksimere renhet og utbytte samtidig som degradering før frysetørking i trinn 4.- Legg til en 0,040 g porsjon av magnetitt gel og 40 ml av PLGA løsningen til en plastbegerglass og sonikere i en ultralydrenser i 10 minutter.
- Legg 80 ml Pluronic løsningen til plastbegerglass og bland med en gang en laboratorieblander ved den høyeste innstillingen i 7 minutter for dannelse av PLGA belegget på magnetittnanopartikler som en olje-i-vann-emulsjon.
- Umiddelbart fortynne Spion oppløsning i 1 liter avionisert H2O og sonikere i 1 time i et avtrekksskap for å fordampe eddikester.
- Plasser en sterk magnet ved siden av Spion løsning og rør forsiktig å samle brun SPIONs på magnet.
MERK: Det kan være nødvendig å midlertidig røre for flere timerss før oppløsningen fikk hvitaktig noe som indikerer at de fleste av de SPIONs er samlet. - Dekanter den vandige oppløsning og samtidig beholde de SPIONs i begerglasset med magneten.
- Vask SPIONs tre ganger som følger.
- Suspendere SPIONs i en L avionisert H 2 O.
- Sonikere spion løsningen i 20 minutter.
- Plasser en sterk magnet ved siden av Spion løsning og rør forsiktig å samle brun SPIONs på magnet. Det kan være nødvendig å intermitterende omrøring i flere timer før oppløsningen blir klar noe som indikerer at de fleste av de SPIONs er samlet.
- Dekanter den vandige oppløsning og samtidig beholde de SPIONs i begerglasset med magneten.
- Samle SPIONs syntetisert fra hver av de seks magne gel alikvoter inn i en enkelt veid hetteglass som en vandig suspensjon. Eventuelt overskytende vann ble dekantert magnetisk etter behov.
4. Freeze-drying av SPIONs
- Fryse spion løsning.
- Fryse-tørke Spion løsning O / N i en lyofiliseringsanordning.
- Veie frysetørkede SPIONs. Frysetørkede SPIONs kan lagres ved -20 ° C inntil benyttet for cellemerking.
MERK: Lagring ved -20 ° C dramatisk reduserer nedbrytningskinetikk og øker holdbarheten.
5. Merking av Celler med SPIONs
- Suspendere en prøve av SPIONs i fosfat-bufret saltvann (PBS) ved en konsentrasjon på 40 mg / ml og sonikere i 30 minutter.
- Tilsett spion løsning til en nesten sammenflytende kolbe av celler ved en konsentrasjon på 5 ul / ml cellekulturmedium. Sikre jevn fordeling ved å riste kolben.
- Cellene inkuberes i 16 timer ved 37 ° C.
- Forsiktig aspirere kulturmedium og vaske cellene to ganger med PBS.
- Samle magnetisk-merkede celler og bruke for eksperimenter.
- Ubrukt spion løsning kan lagres ved 4 ° C, og bør være ossed i løpet av få måneder. Sonicate i 30 minutter før du bruker dem.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Magnetitt nanopartikler er omtrent 10 nm i diameter som følge av omrøring av en vandig oppløsning av jern (III) klorid og jern (II) kloridtetrahydrat ved 50 ° C og 1000 opm (figur 1). Disse resultater viser vellykket syntese av magnetitt nanopartikler. Det er viktig å kontrollere størrelsen og formen av magnetitt nanopartikler er tatt fra en liten prøve av satsen ved forsøk syntesen for første gang. Transmisjonselektronmikroskopi (TEM) er den foretrukne metode for å visualisere disse partiklene. Batchen må kastes og syntesen bør forsøkes på nytt hvis magnetittnanopartikler er ikke omtrent 10 nm i diameter og sfæriske, som vist i figur 1.
Belegg magnetitt nanopartikler med PLGA ved hjelp av en høyhastighets emulgator resultater i PLGA-magnetitt SPIONs med en diameter på 120 nm (figur 2). Disse resultatene demonstrerer vellykketsyntese av PLGA-magnetitt SPIONs. Det er viktig å kontrollere størrelsen og formen på PLGA-magnetitt SPIONs tatt fra en liten prøve av satsen ved forsøk syntesen for første gang. Scanning elektronmikroskopi (SEM) er den foretrukne metode for å visualisere disse partiklene. Batchen må kastes og syntesen bør forsøkes på nytt hvis PLGA-magnetitt SPIONs ikke er ca 120 nm i diameter, og sfæriske, som vist i figur 2. Mens større eller mindre partikler kan være ønskelig for visse anvendelser, vil blandingen være ukjent og derfor celle merking, magnetisk susceptibilitet, og cytotoksisitet vil være uforutsigbar.
Inkubasjon av blod utvekst endotelceller med SPIONs i 16 timer resulterer i endocytose av nanopartikler (figur 3). Disse resultater viser vellykket merking av celler med SPIONs. Det er viktig å verifisere tilstedeværelsen av SPIONs innen celler tatt fraen liten prøve av satsen ved forsøk på merkingen for første gang. Transmisjonselektronmikroskopi er den foretrukne metode for visualisering av disse Spion-merkede celler. Cellene må kastes og merking bør forsøkes på nytt hvis PLGA-mangetite SPIONs ikke fremstår som rund svarte partikler gruppert sammen i cytoplasmatiske endosomer, som vist i figur 3. Videre kan lavere konsentrasjoner av SPIONs mislykkes i å aktivere magnet celle målretting og høyere konsentrasjoner av SPIONs kan være cytotoksisk. Om nødvendig, kan konsentrasjonen av SPIONs brukes til merking av celler bli justert tilsvarende.
Mengden av jern som er lagt inn i cellene er tilstrekkelig til å oppnå magnetisk fangst av levende celler til ferromagnetiske implanterbare medisinske innretninger (figur 4). Disse resultatene viser vellykket spion-mediert magnetiske cellen målretting. Hvis en sterkere celle rettet virkning er ønsket, er den foretrukne strategi for å forlengeSE styrken eller gradient av den genererte eller påføres magnetfelt 8,30. Øke konsentrasjonen av SPIONs brukes til å merke celler bør bare prøves som en siste utvei grunnet cytotoksisitets bekymringer. Hvis forbedret cellelevedyktigheten er ønsket, bør konsentrasjonen av SPIONs brukes til merking av celler reduseres.
Figur 1. TEM bilde av magnetitt nanopartikler. Magnetittnanopartikler er omtrent 10 nm i diameter, sett ved transmisjonselektronmikroskopi (TEM). Partiklene er kuleformede og ensartet i størrelse. Scale bar = 100 nm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3. TEM bilde av en magnetisk merkede endotelcelle. En magnetisk-merkede blod utvekst endotelceller visualisert ved hjelp av transmisjonselektronmikroskopi (TEM). De SPIONs er naturlig endocytose av cellene og lagres i små klynger innenfor cytoplasmatiske endosomes. Venstre skala bar = 2 mikrometer og riktig skala bar = 0,5 mikrometer. Re-print med tillatelse fra 24./files/ftp_upload/53099/53099fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4. Fluorescensmikroskopi bilde av magnetiske cellen fangst. Er Magnetisk merket endotelceller tiltrukket av en ferromagnetisk vaskulær stent (til høyre) på et betydelig høyere rente enn en ikke-magnetisk stent (til venstre). Skala barer = 100 mikrometer. Re-print med tillatelse fra 24. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Som med en hvilken som helst nanopartikkel-syntese-protokollen, er renheten av reaktant kjemikalier kritisk for å oppnå høy kvalitet SPIONs som vil ha minimale cytotoksiske virkninger. Det er derfor viktig å kjøpe meget rene reagenser, inkludert oljesyre (≥99%), jern (II) kloridtetrahydrat (≥99.99%), jern (III) klorid (≥99.99%), etylacetat (HPLC grad, ≥99.9% ), heksan (HPLC grad, ≥97.0%), ammonium hydroksid (≥99.99%) og natriumsulfat (≥99.0%). Det er særlig viktig å kjøpe meget rent og av høy kvalitet PLGA, som kan være forholdsvis kostbart. I tillegg må alle glass vaskes grundig med saltsyre, avionisert vann, og etylalkohol, og tillates å tørke før bruk.
Tilsvarende rensing og vasketrinn i protokollen er avgjørende for å sikre den endelige SPIONs vil være av høy kvalitet og ha minimal cytotoksiske virkninger. Magnetitt gel må være fri forså mye ammoniumhydroksyd, vann og heksan som mulig før belegning med PLGA. Følgelig mye av protokollen er viet til å sikre renheten av magnetitt gel. Deretter må PLGA-magnetitt SPIONs være fritt for etylacetat, Pluronic, og overskudd av PLGA. De endelige spion vasketrinn er de mest tidkrevende del av protokollen, men må gjennomføres for å sikre høy renhet. Nærmere bestemt, kan magnetisk samling av partiklene i løpet av hvert vasketrinn være svært tidkrevende. Omrøring av oppløsningen kan øke hastigheten av partikkelmasse, men magnetisk røre stolpene kan ikke brukes. Overhead røre opererer med lav hastighet er det mest effektive middel for rask partikkel samling. Sikre en stor brunaktig samling av SPIONs vises på magneten og løsningen er hvit eller klar før dekantering. Dette kan ofte kreve flere timers omrøring, men vil resultere i en høyere endelig utbytte. De magnetiske dekantering skritt også tjene til å sikre at bare magnetmagnetiske partikler blir holdt tilbake, mens alle ikke-magnetiske materialer kastes.
Overdreven jernnivåer kan være cytotoksisk, slik at mengden av magnetisk masse som kan formidles til en celle ved hjelp av denne teknikken er begrenset. Konsentrasjonen av jern kan ha behov for å bli redusert i særlig sensitive celletyper eller økes for meget svake magnetiske felter, men den protokoll som er beskrevet her gir en bevist utgangspunkt for å balansere sikkerhet og effektivitet. De SPIONs syntetisert av denne protokoll er laget av en oppløsning med et forhold mellom 01:15 etter vekt av magnetitt til PLGA, og SPIONs blir introdusert til cellene ved en konsentrasjon på 200 ug / ml cellekulturmedium. Hver av disse parametrene kan justeres for å forandre mengden av jern endocytose av hver celle nødvendig.
SPIONs er trygge for human implantasjon og vil brytes ned over tid (halveringstid på omtrent 40 til 50 dager) 31. Både magnetitt og PLGA danne ufarlig degradasjon produkter og fjernes fra kroppen via naturlige veier 32. Den biologisk nedbrytbart natur SPIONs betyr alle cytotoksiske effektene vil avta med tiden, men også begrenser mulige søknader til de som ikke krever celler til å opprettholde sine magnetiske egenskaper utover noen få måneder. SPIONs har også fordelen av å merke celler og formidle deres magnetiske virkning, uten behov for overflateproteiner eller målretting ligander som er utsatt for dannelse av et protein corona ved eksponering til det biologiske miljø 33,34.
Formidle magnetiske egenskaper til celler er nyttig for et bredt spekter av biomedisinske applikasjoner som krever målrettet celle levering eller sortering 29. En rekke celletyper har vist evne til å trygt endocytose SPIONs inkludert mesenchymale stamceller 35, endotelceller stamceller 36, beta øyceller 37, og nevrale stamceller 38. Magnetic cell målretting kan være foretrukket fremfor annen celle målrettingsteknikker når en høy grad av kontroll over leveringsbetingelsene er nødvendig.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ammonium Hydroxide solution, 28% NH3 in H2O, ≥99.99% trace metal basis | Sigma-Aldrich | 338818-100ML | Harmful reagent - wear personal protective equipment |
| Dreschel bottle, 500 ml | Ace Glass | 5516-16 | |
| Ethyl Acetate, CHROMASOLVR Plus, for HPLC, 99.9% | Sigma-Aldrich | 650528-1L | Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood |
| Ethyl alcohol | Sigma-Aldrich | E7023 | Harmful reagent - wear personal protective equipment |
| Evaporating flask, 50 ml, 24/40 joint | Sigma-Aldrich | Z515558 | For use with rotoevaporator |
| Filter paper, 3 cm dia, grade 1 | Fisher | 09-805P | For use with glass filter funnel |
| Glass beakers, 1 L | Fisher | FB-101-1000 | For washing SPIONs |
| Glass filter funnel, vacuum hose adapter, fits 24/40, 30 mL | Fisher | K954100-0344 | |
| Glass vial caps | Fisher | 03-391-46 | For use with glass vials |
| Glass vials, 2 ml | Fisher | 03-391-44 | For collecting magnetite gel & SPIONs |
| Hexane, CHROMASOLVR, for HPLC, ≥97.0% (GC) | Sigma-Aldrich | 34859-1L | Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood |
| Hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | H1758 | Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood |
| Iron(II) chloride tetrahydrate, ≥99.99% trace metals basis | Sigma-Aldrich | 380024-5G | Harmful reagent - wear personal protective equipment |
| Iron(III) chloride anhydrous, powder, ≥99.99% trace metals basis | Sigma-Aldrich | 451649-1G | Harmful reagent - wear personal protective equipment |
| Isomantle heater, 500 mL | Voight Global | EM0500/CEX1 | |
| Laboratory mixer | Silverson | L5M-A | |
| Lyophilizer | Labconco | 7670520 | |
| Microspatulas | Fisher | 21-401-25A | For transfering magnetite gel |
| NdFeB magnet, 1 in x 1 in x 1 in | Amazing Magnets | C1000H-M | Very strong magnet, handle with care |
| Oleic acid, ≥99% (GC) | Sigma-Aldrich | O1008-5G | Store in freezer; Harmful reagent - wear personal protective equipment |
| Overhead stirrer | IKA | 2572201 | |
| Overhead stirrer clamp | IKA | 2664000 | For use with overhead stirrer |
| Overhead stirrer H-stand | IKA | 1412000 | For use with overhead stirrer |
| Phosphate buffered saline | Life Technologies | 10010-023 | |
| Plastic beakers, 250 ml | Fisher | 02-591-28 | |
| PLGA PURASORB PDLG (75/25 blend) | Purac | PDLG 7502 | PDLG 7502A may be used as well; Store in freezer |
| Pluronic F-127 powder, BioReagent, suitable for cell culture | Sigma-Aldrich | P2443-250G | |
| PTFE expandable blade paddle, 8 mm dia | SciQuip | SP4018 | |
| PTFE vessel adapter, fits 24/40, 8 mm dia paddle | Monmouth Scientific | PTFE Vessel Adaptor A480 | For use with PTFE expandable blade paddle |
| Recirculating chiller | Clarkson | 696613 | For use with rotoevaporator |
| Reflux condenser, fits 24/40, 250 mm | Ace Glass | 5997-133 | |
| Rotoevaporator | Clarkson | 216949 | |
| Rubber septa, fits 24/40 | Ace Glass | 9096-56 | |
| Separatory funnel with stopper, 250 ml | Fisher | 10-438E | |
| Sodium sulfate ACS reagent, ≥99.0%, anhydrous, granular | Sigma-Aldrich | 239313-500G | |
| Three neck round bottom flask, angled, 24/40 joints, 500 ml | Ace Glass | 6948-16 | |
| Ultrasonic cleaner perforated pan | Fisher | 15-335-20A | For use with ultrasonic cleaner |
| Ultrasonic cleaner, 2.8 L | Fisher | 15-335-20 | |
| Vacuum controller | Clarkson | 216639 | For use with rotoevaporator (optional) |
| Vacuum pump | Clarkson | 219959 | For use with rotoevaporator |
References
- Burgess, A., et al. Targeted delivery of neural stem cells to the brain using MRI-guided focused ultrasound to disrupt the blood-brain barrier. PLoS One. 6 (11), e27877 (2011).
- Nguyen, K. T. Mesenchymal Stem Cells as Targeted Cell Vehicles to Deliver Drug-loaded Nanoparticles for Cancer Therapy. J Nanomed Nanotechol. 4 (1), e128 (2013).
- Kean, T. J., Lin, P., Caplan, A. I., Dennis, J. E. MSCs: Delivery Routes and Engraftment, Cell-Targeting Strategies, and Immune Modulation. Stem Cells Int. , 732742 (2013).
- Suzuki, K., et al. Targeted cell delivery into infarcted rat hearts by retrograde intracoronary infusion: distribution, dynamics, and influence on cardiac function. Circulation. 110 (11 Suppl 1), II225-II230 (2004).
- Garbern, J. C., Lee, R. T. Cardiac stem cell therapy and the promise of heart regeneration. Cell Stem Cell. 12 (6), 689-698 (2013).
- Duckers, H. J., et al. Accelerated vascular repair following percutaneous coronary intervention by capture of endothelial progenitor cells promotes regression of neointimal growth at long term follow-up: final results of the Healing II trial using an endothelial progenitor cell capturing stent (Genous R stent). EuroIntervention. 3 (3), 350-358 (2007).
- Pan, Y., Du, X., Zhao, F., Xu, B. Magnetic nanoparticles for the manipulation of proteins and cells. Chem Soc Rev. 41 (7), 2912-2942 (2012).
- Huang, Z. Y., et al. Deep magnetic capture of magnetically loaded cells for spatially targeted therapeutics. Biomaterials. 31 (8), 2130-2140 (2010).
- Shen, Y., et al. Comparison of Magnetic Intensities for Mesenchymal Stem Cell Targeting Therapy on Ischemic Myocardial Repair: High Magnetic Intensity Improves Cell Retention but Has No Additional Functional Benefit. Cell Transplant. , (2014).
- Cheng, K., et al. Magnetic antibody-linked nanomatchmakers for therapeutic cell targeting. Nat Commun. 5, 4880 (2014).
- Vandergriff, A. C., et al. Magnetic targeting of cardiosphere-derived stem cells with ferumoxytol nanoparticles for treating rats with myocardial infarction. Biomaterials. 35 (30), 8528-8539 (2014).
- Huang, Z., et al. Magnetic targeting enhances retrograde cell retention in a rat model of myocardial infarction. Stem Cell Res Ther. 4 (6), 149 (2013).
- Chaudeurge, A., et al. Can magnetic targeting of magnetically labeled circulating cells optimize intramyocardial cell retention. Cell Transplant. 21 (4), 679-691 (2012).
- Cheng, K., et al. Magnetic targeting enhances engraftment and functional benefit of iron-labeled cardiosphere-derived cells in myocardial infarction. Circ Res. 106 (10), 1570-1581 (2010).
- Yanai, A., et al. Focused magnetic stem cell targeting to the retina using superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Cell Transplant. 21 (6), 1137-1148 (2012).
- Ordidge, K. L., et al. Coupled cellular therapy and magnetic targeting for airway regeneration. Biochem Soc Trans. 42 (3), 657-661 (2014).
- El Haj, A. J., et al. An in vitro model of mesenchymal stem cell targeting using magnetic particle labelling. J Tissue Eng Regen Med. , (2012).
- Vanecek, V., et al. Highly efficient magnetic targeting of mesenchymal stem cells in spinal cord injury. Int J Nanomedicine. 7, 3719-3730 (2012).
- Sasaki, H., et al. Therapeutic effects with magnetic targeting of bone marrow stromal cells in a rat spinal cord injury model. Spine (Phila Pa 1976). 36 (12), 933-938 (2011).
- Oshima, S., et al. Enhancement of bone formation in an experimental bony defect using ferumoxide-labelled mesenchymal stromal cells and a magnetic targeting system. J Bone Joint Surg Br. 92 (11), 1606-1613 (2010).
- Luciani, A., et al. Magnetic targeting of iron-oxide-labeled fluorescent hepatoma cells to the liver. Eur Radiol. 19 (5), 1087-1096 (2009).
- Oshima, S., Kamei, N., Nakasa, T., Yasunaga, Y., Ochi, M. Enhancement of muscle repair using human mesenchymal stem cells with a magnetic targeting system in a subchronic muscle injury model. J Orthop Sci. 19 (3), 478-488 (2014).
- Ohkawa, S., et al. Magnetic targeting of human peripheral blood CD133+ cells for skeletal muscle regeneration. Tissue Eng Part C Methods. 19 (8), 631-641 (2013).
- Tefft, B. J., et al. Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture. Ieee T Magn. 49 (1), 463-466 (2013).
- Uthamaraj, S., et al. Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells. ABME. 42 (12), 2416-2424 (2014).
- Polyak, B., et al. High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 105 (2), 698-703 (2008).
- Pislaru, S. V., et al. Magnetically targeted endothelial cell localization in stented vessels. J Am Coll Cardiol. 48 (9), 1839-1845 (2006).
- Pislaru, S. V., et al. Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts. Circulation. 114 (1 Suppl), 314-318 (2006).
- Wang, Y. X., Xuan, S., Port, M., Idee, J. M. Recent advances in superparamagnetic iron oxide nanoparticles for cellular imaging and targeted therapy research. Curr Pharm Des. 19 (37), 6575-6593 (2013).
- Yellen, B. B., et al. Targeted drug delivery to magnetic implants for therapeutic applications. J Magn Magn Mater. 293 (1), 647-654 (2005).
- Granot, D., et al. Clinically viable magnetic poly(lactide-co-glycolide) particles for MRI-based cell tracking. Magn Reson Med. , (2013).
- Levy, M., et al. Long term in vivo biotransformation of iron oxide nanoparticles. Biomaterials. 32 (16), 3988-3999 (2011).
- Mirshafiee, V., Mahmoudi, M., Lou, K., Cheng, J., Kraft, M. L. Protein corona significantly reduces active targeting yield. Chem Commun (Camb). 49 (25), 2557-2559 (2013).
- Salvati, A., et al. Transferrin-functionalized nanoparticles lose their targeting capabilities when a biomolecule corona adsorbs on the surface. Nat Nanotechnol. 8 (2), 137-143 (2013).
- Landazuri, N., et al. Magnetic targeting of human mesenchymal stem cells with internalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Small. 9 (23), 4017-4026 (2013).
- Sun, J. H., et al. In vitro labeling of endothelial progenitor cells isolated from peripheral blood with superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Mol Med Rep. 6 (2), 282-286 (2012).
- Zhang, B., et al. Detection of viability of transplanted beta cells labeled with a novel contrast agent - polyvinylpyrrolidone-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles by magnetic resonance imaging. Contrast Media Mol Imaging. 7 (1), 35-44 (2012).
- Song, M., et al. Labeling efficacy of superparamagnetic iron oxide nanoparticles to human neural stem cells: comparison of ferumoxides, monocrystalline iron oxide, cross-linked iron oxide (CLIO)-NH2 and tat-CLIO. Korean J Radiol. 8 (5), 365-371 (2007).
