Yöntem makalesi

Önceden Biçimlendirilmiş Mikrobubbles'tan Membran Filtreli Faz KaydırmaLı Decafluorobutane Nanodroplets Üretimi

DOI:

10.3791/62203

⸱

23 Mart 2021

 ,  , 
1Department of Bioengineering, The University of Texas at Dallas, 2Department of Radiology, The University of Texas Southwestern

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, prob ucu sonikasyonu kullanarak büyük hacimlerde lipid kapsüllenmiş decafluorobutane mikrobubbles üretme ve daha sonra yüksek basınçlı ekstrüzyon ve mekanik filtrasyon kullanarak faz kaydırma nanodropletlerine yoğuşma yöntemini açıklar.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Görüntüleme ve tedavi için buharlaştırılabilir faz kayması damlacıklarının üretimi için kullanılabilecek birçok yöntem vardır. Her yöntem farklı teknikler kullanır ve fiyat, malzeme ve amaca göre değişir. Bu imalat yöntemlerinin çoğu, tekdüze olmayan aktivasyon eşiklerine sahip polidispers popülasyonlarla sonuçlanır. Ek olarak, damlacık boyutlarının kontrol altına getirilmesi tipik olarak pratik in vivo olmayan yüksek aktivasyon eşiklerine sahip kararlı perflorokarbon sıvılar gerektirir. Düşük kaynayan nokta gazları kullanarak tek tip damlacık boyutları üretmek in vivo görüntüleme ve terapi deneyleri için faydalı olacaktır. Bu makalede, düşük kaynama noktası decafluorobutane (DFB) ile boyut filtreli lipid stabilize faz kaydırma nanodropletlerinin oluşumu için basit ve ekonomik bir yöntem açıklanmaktadır. Lipid mikrobubbles oluşturmanın yaygın bir yöntemi, tek bir adımda yüksek basınçlı ekstrüzyon ile yoğuşma yeni bir yönteme ek olarak açıklanmaktadır. Bu yöntem, birçok biyolojik laboratuvarda bulunan ortak laboratuvar ekipmanlarını kullanarak çok çeşitli uygulamalar için zamandan tasarruf etmek, verimliliği en üst düzeye çıkarmak ve çok çeşitli uygulamalar için daha büyük hacimlerde mikrobubble ve nanodroplet çözümleri üretmek için tasarlanmıştır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ultrason kontrast ajanları (UCAs) görüntüleme ve tedavi uygulamaları için popülaritesi hızla artmaktadır. Mikrobubbles, orijinal UCA'lar, şu anda klinik tanı uygulamalarında kullanılan ana akım ajanlardır. Mikrobubbles, genellikle 1-10 μm çapında, lipid, protein veya polimer kabuklarla çevrili gaz dolu kürelerdir1. Ancak, boyutları ve in vivo stabiliteleri birçok uygulamada işlevlerini sınırlayabilir. Aşırı ısınmış bir sıvı çekirdek içeren faz kaydırma nanodropletleri, daha küçük boyutları ve geliştirilmiş dolaşım ömrü nedeniyle bu sınırlamaların bazılarının üstesinden gelebilir2. Isıya veya akustik enerjiye maruz kaldığında, aşırı ısınmış sıvı çekirdek buharlaşarak gaz mikrobubble2,3,4,5 oluşturur. Buharlaşma eşiği damlacık boyutu5,6 ile doğrudan ilişkili olduğundan, tekdüze boyutta damlacık süspansiyonlarının formüle edilmesi tutarlı aktivasyon eşiklerine ulaşmak için son derece arzu edilir. Tek tip damlacık boyutları üreten formülasyon yöntemleri genellikle karmaşık ve maliyetlidir, daha uygun maliyetli yaklaşımlar ise polidisperse çözümleriyle sonuçlanır7. Diğer bir sınırlama, vivo8'de verimli aktivasyon için kritik olan düşük kaynama noktası perflorokarbon (PFC) gazları ile kararlı faz kayması damlacıkları üretme yeteneğidir. Bu yazıda, in vivo görüntüleme ve terapi uygulamaları için kararlı filtrelenmiş düşük kaynama noktası buharlaştırılabilir faz kayması damlacıkları üretmek için bir protokol açıklanmıştır.

Monodispersed altmikron faz-shift damlacıkları üretmenin birçok yöntemi vardır7. Boyutu kontrol etmenin en sağlam yöntemlerinden biri mikroakışkan cihazların kullanılmasıdır. Bu cihazlar maliyetli olabilir, yavaş damlacık üretim oranlarına (~104-106 damlacık/ s)7 sahip olabilir ve kapsamlı eğitim gerektirir. Mikroakışkan cihazlar ayrıca sistemin kendiliğinden buharlaşmasını ve tıkanmasını önlemek için genellikle yüksek kaynama noktası gazlarına ihtiyaç duyar7. Bununla birlikte, de Gracia Lux ve ark.9 tarafından yapılan yeni bir çalışma, bir mikrofloluidizatörin soğutulmasının, düşük kaynama noktası decafluorobutane (DFB) veya octafluoropropane (OFP) kullanarak yüksek konsantrasyonlarda mikron faz kayması (1010-1012/mL) üretmek için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

Genel olarak, DFB veya OFP gibi düşük kaynayan nokta gazlarının önceden biçimlendirilmiş gaz kabarcıkları kullanılarak işlenmesi daha kolaydır. Buharlaştırılabilir damlacıklar, düşük sıcaklıklar ve yüksek basınç5,10 kullanılarak gazın yoğunlaşarak öncü lipid stabilize kabarcıklardan üretilebilir. Bu yöntem kullanılarak üretilen damlacıkların konsantrasyonu öncü mikrobubble konsantrasyonuna ve kabarcıkların damlacıklara dönüştürülmesinin verimliliğine bağlıdır. Konsantre mikrobubbles 1010 MB / mL11 > yaklaşan uç sonication bildirilmiştir, ayrı bir çalışma yoğunlaşmış OFP ve DFP kabarcıkları gelen ~1-3 x1011 damlacık / mL arasında değişen damlacık konsantrasyonları bildirilmiştir12. Monodispersed damlacıklar bir sorun olmadığında, yoğuşma yöntemleri, düşük kaynama noktası PFC'leri kullanarak lipid stabilize faz kaydırma damlacıkları üretmenin en basit ve en düşük maliyetli yöntemleridir. Yoğuşmadan önce tekdüze boyut kabarcıkları oluşturma yöntemleri, daha fazla monodisperse damlacık popülasyonu oluşturmaya yardımcı olabilir. Bununla birlikte, monodisperse öncü kabarcıkları üretmek de zordur, mikroakışkanlar veya tekrarlanan diferansiyel santrifüj teknikleri gibi daha maliyetli yaklaşımlar gerektirir11. DFB ve OFB nanodroplets üretimine alternatif bir yaklaşım son zamanlarda lipozomlarda damlacıkların kendiliğinden çekirdeklenmesi kullanılarak yayınlanmıştır13. Bir "Uzo" etkisi kullanan bu yöntem, kabarcıkları yoğunlaştırarak ihtiyaç duymadan düşük kaynama noktası PFC damlacıkları üretmenin basit bir yoludur. PFC damlacıklarının boyut dağılımı, damlacıkların çekirdeklenmesini başlatmak için kullanılan hassas titrasyon ve PFC, lipid ve etanol bileşenlerinin karıştırılması ile kontrol edilebilir. Ayrıca, perflorokarbonların karıştırılmasının nanodropletlerin stabilitesini ve aktivasyon eşiklerini kontrol etmek için kullanılabileceğini belirtmek gerekir14,15. Shakya ve ark. tarafından yapılan daha yeni çalışmalar, damlacık çekirdeği içindeki heterojen çekirdeklenmeyi kolaylaştırmak için bir hidrokarbon endoskeleton içindeki yüksek kaynama noktası PFC'leri emülsifiye edilerek nanodroplet aktivasyonunun nasıl ayarlanabileceğini göstermektedir16, bu da diğer damlacık boyutu filtrasyon biçimleriyle birlikte düşünülebilecek bir yaklaşımdır.

Oluştuktan sonra, faz kayması damlacıkları oluşumdan sonra ekstrüde edilerek daha fazla monodispers popülasyonu oluşturulabilir. Aslında, burada açıklanan yönteme benzer bir protokol daha önce Kopechek ve ark.17 tarafından damlacık çekirdeği olarak yüksek kaynama noktası dodecofluorpentane (DDFP) kullanılarak yayımlanmıştır. Yüksek kaynama noktası perflorokarbonlu (oda sıcaklığında stabil) faz kaydırma damlacıkları kullanmak isteyen okuyucular bunun yerine yukarıdaki makaleye referans vermelidir. DFB ve OFP gibi düşük kaynama noktası gazları ile damlacık üretmek ve ekstrüde etmek daha karmaşıktır ve en iyi önceden biçimlendirilmiş gaz kabarcıklarının yoğunlaştırılmasıyla yaklaşılır.

Bu protokolde, prob ucu sonikasyonu kullanılarak DFB gaz çekirdeği ile önceden biçimlendirilmiş lipid mikrobubbles oluşturmanın yaygın bir yöntemi açıklanmıştır. Daha sonra, önceden biçimlendirilmiş mikrobubbles mikromikron faz kaydırma nanodroplets içine yoğuşmak için ticari bir ekstrüder kullanılır (Şekil 1). Elde edilen damlacıklar daha sonra ısı ve ultrason ile aktive edilebilir. Bu yöntem, pahalı mikroakışkan cihazlara ihtiyaç duymadan daha dar boyut dağılımlarına sahip geleneksel yoğuşma yöntemlerinden daha büyük miktarlarda nanodroplet çözeltisi üretebilir. Dar boyutlu dağılımlara sahip nanodroplet çözeltilerinin üretimi muhtemelen daha düzgün buharlaşma eşikleri oluşturabilir. Bu, görüntüleme, ablasyon, ilaç teslimi ve embolizasyon gibi çok sayıda uygulama için potansiyellerini en üst düzeye çıkaracaktır1,3,4,6.

figure-introduction-1
Şekil 1: Önceden biçimlendirilmiş mikrobubbles faz kaydırma nanodropletler içine yoğuşmak için yüksek basınçlı ekstrüzyon kurulumu şeması. Mikrobubble çözeltisi ekstrüder odasına eklenir ve bulunur ve azot tankından 250 psi, oda giriş vanasından uygulanır. Azot gazı, mikrobubble çözeltisini odanın tabanındaki filtreden geçirerek numuneyi nano damlacıklara yoğunlayacaktır. Çözelti sonunda numune çıkış tüpünden ekstrüder dışına itilir ve toplanır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Lipid filmleri yapmak

  1. Lipitleri aşağıdaki talimatları kullanarak doğru oranda karıştırarak% 90 DSPC ve% 10 DSPE-PEG2K kullanarak mikrobubble üretimi için lipid filmleri hazırlayın:
    1. DSPC ve DSPE-PEG2K stok lipitlerini kloroform olarak yapın. Her lipit tozunun 50 mg'ını ayrı şişelerde tartın. 1 mL cam şırınna kullanarak her şişeye 1 mL kloroform ekleyin.
    2. Cam şırıngam kullanarak 20 mL scintillation şişesine 287 μL DSPC stoğu ve 113 μL DSPE-PEG2K stoğu (her ikisi de 50 mg/mL) ekleyin.
    3. Azot kullanarak kloroformu çıkarmak için karışık lipitleri kurutun. Ev nitrojenine bağlı uygun bir boru uzunluğu kullanarak, karıştırma yaparken şişenin kafa boşluğu üzerinden hafifçe azot gazı akışı. Kloroform gözlenene ve kalan lipit filmi beyazlaşmaya başlayana kadar devam edin. Polipropilen vidalı kapaklar kullanın, kafa boşluğuna azot sokulurken numuneyi örtün.
    4. Artık kloroformları çıkarmak için bir vakum kurutucu kullanarak şişeleri bir gecede vakumun altına yerleştirin. Şişenin altını kaplayan ince yarı saydam bir film kalacaktır.
    5. Şişeleri ihtiyaç duyulana kadar -20 °C'de saklayın.

2. Lipid filmlerinden mikrobubbles üretmek

  1. Mikrobubbles yapmak için, kuru bir lipid filme% 20 v / v Propilen Glikol ve% 20 v / v Gliserol (son pH 7.2-7.4) içeren 1x fosfat tampon salin (PBS) 10 mL ekleyin.
  2. Numuneyi ve ılık numuneyi bir ısıtma bloğunda (veya ısıtmalı su banyosunda) 30 dakika boyunca 65 °C'ye yeniden kaplayın.
  3. Numune ısınırken, banyo sıcaklığını 65 ° C'ye artırarak banyo sonicator'u hazırlayın.
    NOT: Banyo sonicator'a yerleştirmeden önce su mikrodalga fırında veya ocakta önceden ısıtılırsa bu işlem daha hızlıdır.
  4. Isıtılmış örneği içeren scintillation şişesini banyo sonicator'a yerleştirin, böylece şişenin sadece lipit çözeltisini içeren kısmı su banyosuna batırılır.
  5. En az 15 dakika boyunca sıcak lipid çözeltisini sonicate edin. Su sıcaklığının 65 °C'de kaldığından emin olun. Çözelti tamamen net olana kadar 10-15 dakikalık aralıklarla sonicate devam edin (Şekil 2).
    NOT: Banyo sonicator mevcut değilse, çözüm net olana kadar% 10 güçte uç sonicated olabilir. Bununla birlikte, mikro uç daha hızlı yıpranır ve değiştirilmesi daha pahalıdır.

figure-protocol-1
Şekil 2: Hidratlı lipit filmlerinin örneği. Tek-lameller vesikles oluşturmak için banyo sonication öncesi ve (B) hidratlı lipid filmi örneği. Banyo sonikasyonundan sonra, lipid çözeltisi daha opak bir çözeltiden yarı saydam çözeltiye kaymalıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Hala sıcakken, kapağı çıkarın ve şişeyi sonicator'un ses geçirmez muhafazasına sıkıştırın, böylece sonicator'un mikro uç ataşmanı hava / sıvı arayüzünün hemen altına batırılır (Şekil 3).
  2. Kafeinsizoraton tankını sonicator'un ses geçirmez muhafazasının yanına yerleştirin.
  3. Bir buz banyosu hazırlayın ve ses geçirmez muhafazanın yanına yerleştirin. Bu daha sonra Adım 2.14'te kullanılacaktır.
  4. Sonicator için güç anahtarını açın.
  5. Sistem başladıktan sonra güç seviyesini p olarak ayarlayın. Mikro uç ataşmanı ile p genliği aşmayın. Sonicator'ı şu anda çalıştırmayın.
  6. DFB tank çıkışındaki gazı muhafazada tutulan sıcak lipit çözeltisine yönlendirmek için uygun bir boru uzunluğu takın. Tüp, sonikasyon sırasında gazın kafa boşluğuna akmasını sağlamak için şişenin hemen boynuna yerleştirilmelidir (Şekil 3).
  7. Lipid çözeltisi üzerinde gaz aktığı görülene kadar tank vanasını yavaşça açın. Bu, sıvının yüzeyinde hafif dalgalanmalara neden olur. Gaz akışı çok yüksekse, çözelti mikrobubble formülasyonu sırasında taşacaktır.
  8. Sonicator'ı başlatın ve mikrobubbles oluşturmak için sürekli olarak 10 s boyunca çalıştırın. Kabarcık çözeltisi sonication sırasında taşmaya başlarsa, hemen sonicator durdurun.
  9. Sonicator'ı kapatın ve DFB tank vanasını hemen kapatın.
  10. Mikrobubble çözeltisini hızla kaplayın ve numuneyi 55 °C'nin (DSPC'nin cam geçiş sıcaklığı) altında soğutmak için şişeyi buz banyosuna batırın
  11. Mikrobubble örneklerini ihtiyaç duyulana kadar buz banyosunda bırakın.

figure-protocol-2
Şekil 3: Mikrobubble oluşumunu optimize etmek için prob ucunun lipid çözeltisine yerleştirilmesi. Probun ucunun cama temas etmesine izin vermemeye dikkat edin. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

3. Mikrobubble yoğuşması için ekstrüder hazırlama

  1. Yüksek basınçlı ekstrüderi 200 nm seramik filtre (üreticiden temin edilir) kullanarak kullanım kılavuzunda ayrıntılı olarak belirtildiği şekilde monte edin.
  2. Ekstrüderi su geçirmez bir kabın ortasına yerleştirin, böylece numune çıkış borusu yana bastırılır veya kıvrılmaz.
  3. Ekstrüderi, üretici tarafından sağlanan adaptörü kullanarak azot gazı tankına birleştirir.
  4. Ekstrüderin etrafındaki su geçirmez kapta 400 mL su ve 10 g sodyum klorür kullanarak -2 °C tuzlu buz banyosu yapın.
  5. Ekstrüde numuneyi toplamak için çıkış tüpünün ucunu bir scintillation şişesine yerleştirin.
    NOT: Tüpü düz uzanmazsa veya şişenin içinde kalmazsa, kabı bantla sabitleyin.

4. Mikrobubble yoğuşması için ekstrüderin astarlanması

  1. Ekstrüder içinde basınç olmadığından emin olmak için serbest bırakma vanasını açın ve kapatın.
  2. Oda kapağını çıkarın ve ekstrüder odasına 5 mL 1x PBS ekleyin.
  3. Kapağı, yerine güvenli bir şekilde tıklamasını sağlayarak değiştirin.
  4. Azot gazı deposunu açın, böylece basınç göstergesi 250 psi okur. Basınç kontrol vanasının kapalı konumda olduğundan emin olun.
  5. Gaz tankını kapatın ve ekstrüder odası giriş vanasını açın. PBS çözeltisi sistemden geçirilecek ve numune çıkış tüpünden scintillation şişesine itilecektir.
  6. Borudan sadece gaz çıkarken, serbest bırakma vanasını açın ve basıncın 0 psi'ye düşmesini kesin.
  7. Scintillation şişesini çıkarın.

5. Ekstrüzyon için ön soğutma mikrobubbles

  1. Ekstrüder içinde basınç olmadığından emin olmak için serbest bırakma vanasını açın ve kapatın. Çıkış tüpünün ucuna yeni bir scintillation şişesi yerleştirin.
  2. Çelik bir kabı 2 metil bütanla doldurun ve sıcaklığı -18 °C'ye düşürmek için kuru buz ekleyin.
  3. Mikrobubble çözeltisini soğutulmuş 2 metil bütan içine yerleştirin, böylece numune 2 dakika boyunca batırılır. Kabarcıkları hafifçe karıştırmak için scintillation şişesini 2 dakika boyunca hareket ettirin. -15 ile -18 °C arasındaki sıcaklığı korumak için gerektiğinde kuru buz ekleyin. -20 ° C'yi geçmemeye dikkat edin, aksi taktir çözeltisi kabarcık örneğini dondurur ve yok eder.
    NOT: Adım 5.2 ve 5.3, kabarcık örneğini laboratuvar dondurucusunda daha uzun bir süre boyunca soğutarak da yapılabilir. Bununla birlikte, dondurucunun sıcaklığını dikkatlice izlemek ve numunenin donmasını önlemek için dikkatli olunmalıdır.
  4. 2 dakika sonra, mikrobubbles soğutulmuş 2-metil bütan çıkarın, mikrobubbles karıştırmak için şişeyi hafifçe sallayın ve çözeltiyi ekstrüdere aktarmak için soğutulmuş 10 mL şırınga kullanın.
  5. Ekstrüder hazne kapağını çıkarın ve pistonu şırınganın üzerine yavaşça iterek mikrobubble çözeltisini odaya ekleyin. Ekstrüder kapağını, yerine güvenli bir şekilde tıklatılarak değiştirin.
  6. Basınç kontrol vanasının ve ekstrüderin serbest bırakma vanasının kapalı konumda olduğunu doğrulayın.
  7. Basınç göstergesi 250 psi okuyana kadar azot gazı tankını açın, gaz tankını kapatın ve basınç kontrol vanasını açık konuma getirin.
  8. Çözelti çıkış tüpünde scintillation şişesini doldurduğunda ve tüpten sadece gaz çıktığında, basınç tahliye vanasını yavaşça açın ve basıncın 0 psi'ye düşmesini kesin.
  9. Scintillation şişesini saklamak için bir buz banyosuna veya buzdolabına yerleştirin.
  10. Uzun süreli depolama ve spontan buharlaşmayı en aza indirmek için numuneyi standart bir dondurucuda saklayın. Numunenin donmasını önlemek için sıcaklığın -20 °C veya daha yüksek olduğundan emin olun ( PPG ve Gliserol'ün eksiptif çözeltisi, numunenin çoğu laboratuvar dondurucusunda donmasını önleyecektir).

6. Damlacıkları lipozomlardan santrifüjleme ile ayırmak

  1. Ekstrüde damlacık çözeltisinin 10 mL'lik kısmını 15 mL santrifüj tüpüne aktarın.
  2. Ekstrüde numuneyi 4 °C'de 10 dakika boyunca 1.500 x g'da santrifüj edin. Tüpün dibinde DFB nanodropletlerinden oluşan bir pelet belirgin olacaktır (Şekil 4). Çözeltinin üst kısmında kendiliğinden buharlaşan damlacıklar görünecektir ve atılmalıdır.

figure-protocol-3
Şekil 4: Santrifüjlemeden sonra faz kaydırmalı DFB damlacıklarının peletleme örneği. DFB nanodroplets lipozomlardan daha yoğundur ve santrifüj tüpünün dibinde bir pelet (kırmızı kutu) içinde toplanır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Süpernatant çıkarın ve peleti% 20 gliserol ve% 20 propilen glikol ile 2 mL 1x PBS'de yeniden atın.
  2. Homojen bir çözelti elde etmek için tüpü hafifçe karıştırın ve damlacıkları daha küçük bir 2 mL santrifüj tüpüne aktarın.
  3. Numuneyi 2 mL santrifüj tüpünde iki kez daha yıkayın.
  4. Son yıkamadan sonra, peleti% 20 gliserol ve% 20 propilen glikol ile 100 μL 1x PBS'de yeniden depolayın ve ihtiyaç duyulana kadar buzda veya dondurucuda saklayın.

7. Damlacık buharlaşmasının mikroskopi doğrulaması

  1. 7,5 μl 1x PBS'ye 2,5 μl konsantre damlacık ekleyerek seyreltilmiş bir damlacık çözeltisi yapın.
  2. Seyreltilmiş numunenin 10 μl ile bir mikroskop slaytı hazırlayın. 40x hedefi kullanarak örneği gözlemleyin ve görüntüleri kaydedin.
  3. Slaytı mikroskoptan çıkarın ve nano damlacıkları mikrobubbles içine buharlaştırmak için 1 dakika boyunca 65 °C ısı plakasına yerleştirin.
  4. Damlacık buharlaşmasını doğrulamak için ısıttıktan sonra numuneyi gözlemlemek için aynı 40x hedefini kullanın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Boyut dağılımının temsili sonuçları, dinamik ışık saçılımı (DLS) ve ayarlanabilir dirençli darbe algılama (TRSP) analizi kullanılarak dahil edilir. Şekil 5 , ekstrüzyonlu ve ekstrüzyonsuz yoğun kabarcık çözeltilerinin boyut dağılımını göstermektedir. Ekstrüzyon olmadan, protokol 5.3 adımda sona erer. Soğutulmuş kabarcıklar, numunenin soğukken atmosferik basınca boşaltarak yoğunlaşır. Yoğunlaştırılmış sadece numune 400 nm'ye yakın ortalanmış çok daha geniş bir dağılıma sahiptir. Ekstrüde numu...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vivo görüntüleme ve tedavi için mikrobubbles ve faz kaydırma damlacıklarının formülasyon, fizik ve potansiyel uygulamalarını tartışan kapsamlı bir literatür gövdesi mevcuttur. Bu tartışma açıkça lipid mikrobubbles üretmek ve düşük kaynama noktası DFB gaz ve yüksek basınç ekstrüzyon kullanarak mikron altı faz kaydırma damlacıkları dönüştürmekle ilgili. Burada özetlenen yöntem, önceki mikrobubble yoğuşma yöntemlerini tek bir adımda damlacık ekstrüzyonu ile birleştirerek büyük miktarlarda lipid mikrobubbles ve DFB faz kaydı...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dr. Ken Hoyt'un laboratuvarındaki Dominique James'e buharlaştırılabilir faz kaydırma nanodropletlerinin TRSP analizini sağladığı için teşekkür ederiz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
15 mL Santrifüj TüpleriFalcon352095Damlacıkların toplanması ve santrifüjlenmesi
200 nm polikarbonat filtreWhatman110606Ekstruder filtreleri
2-metilbütanFisher Chemical03551-4Ekstrüzyondan önce mikro kabarcık çözeltisinin hızlı ön soğutması
3 uçlu kelepçeler X2Fisher02-217-002Sintilasyon şişelerinin yerinde tutulması prob ucu sonikasyonu için
Branson101-063-198Rile 400W Analog Prob Ucu Sonikatörçözeltisinden lipid mikro kabarcıkları oluşturmak için kullanılır
Banyo SonikatörüFisher Scientific15337402Lipozomları unilamellar veziküllere ayırmaya yardımcı olmak için kullanılır
KloroformFisher BiyoreaktifleriC298-4Mikro kabarcık hazırlama
için lipit film yapmak için kullanılırDekaflorobütan (Perflorobütan) GazıFluoroMed LPProb ucu sonikasyonu ile mikro kabarcıklar üreten1 kg
Kuru Buz-Ekstrüzyondan önce mikro kabarcık çözeltisinin hızlı ön soğutması
DSPC Lipid TozuNOF AmericaCOATSOME MC-8080Lipid filmin bileşeni
DSPE-PEG-2K Lipid TozuNOF AmericaSUNBRIGHT DSPE-020CNLipid filmin bileşeni
Genel Termometre-Buz banyosu sıcaklığını ve 2-metilbütan sıcaklığını ölçmek için kullanılır (-20C sıcaklıklara uyması gerekir)
Cam ŞırıngalarHamilton81139Kloroformdaki lipitleri karıştırmak için kullanılır
Gliserol FisherBiyoreaktifleriBP229-1PBS çözeltisinin donma sıcaklığını düşürür
Isıtma BloğuVWR Bilimsel ÜrünlerLipid filmlerin ısıtılması ve damlacıkların buharlaşması
Lipex 10 mL EkstruderEvonikTicari yüksek basınçlı ekstrüzyon sistemi
Mini Vorteks KarıştırıcıFisher marka14-955-151Lipid filmlerden fazla kloroformu çıkarmak için kullanılır
Azot Tankı-Ekstrüderi çalıştırmak için kullanılır
Fosfat Tamponu TuzluSu Fisher Scientific Hidratlipid filmler ve yıkama damlacıkları
Polyester Tahliye DiskiWhatman230600Polikarbonat filtre için destek sağlar
Polipropilen KapaklarFisher Scientific298417Çözelti depolama için kullanılır
Propilen GlikolFisher ChemicalP355-1PBS çözeltisinin donma sıcaklığını düşürür
Sintilyasyon ŞişeleriDWK Yaşam Bilimleri Wheaton986532Lipid filmler ve mikro kabarcık üretimi için kullanılır
Küçük çekiç-Metilbütan soğutmak için kuru buzu parçalamak için kullanılır
Sonikatör Mikro Tip EklentisiBranson101148070Lipid çözeltisinden mikro kabarcıklar oluşturmak için kullanılır
Çelik KapMedegen79310Ekstrüzyondan önce mikro kabarcık çözeltisinin hızlı ön soğutması (-20C'ye kadar derecelendirilmiş herhangi bir kap işe yarayacaktır)
Vakumlu KurutucuBel-Art SP Scienceware08-648-100Lipid filmlerden fazla kloroformu giderir
2mL Santrifüj TüpüFisher02682004Nanodamlacıkları konsantre etmek için kullanılır
Horn Lipid

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sirsi, S., Borden, M. Microbubble compositions, properties and biomedical applications. Bubble Science Engineering and Technology. 1 (1-2), 3-17 (2009).
  2. Sheeran, P. S., Dayton, P. A. Phase-change contrast agents for imaging and therapy. Current Pharmaceutical Design. 18 (15), 2152-2165 (2012).
  3. Mountford, P. A., Smith, W. S., Borden, M. A. Fluorocarbon nanodrops as acoustic temperature probes. Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids. 31 (39), 10656-10663 (2015).
  4. Mountford, P. A., Thomas, A. N., Borden, M. A. Thermal activation of superheated lipid-coated perfluorocarbon drops. Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids. 31 (16), 4627-4634 (2015).
  5. Sheeran, P. S., Luois, S., Dayton, P. A., Matsunaga, T. O. Formulation and acoustic studies of a new phase-shift agent for diagnostic and therapeutic ultrasound. Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids. 27 (17), 10412-10420 (2011).
  6. Sheeran, P. S., Dayton, P. A. Improving the performance of phase-change perfluorocarbon droplets for medical ultrasonography: current progress, challenges, and prospects. Scientifica. 2014, 579684(2014).
  7. Sheeran, P. S., et al. Methods of generating submicrometer phase-shift perfluorocarbon droplets for applications in medical ultrasonography. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 64 (1), 252-263 (2017).
  8. Sheeran, P. S., et al. Decafluorobutane as a phase-change contrast agent for low-energy extravascular ultrasonic imaging. Ultrasound in Medicine & Biology. 37 (9), 1518-1530 (2011).
  9. de Gracia Lux, C., et al. Novel method for the formation of monodisperse superheated perfluorocarbon nanodroplets as activatable ultrasound contrast agents. RSC Advances. 7 (77), 48561-48568 (2017).
  10. Mountford, P. A., Sirsi, S. R., Borden, M. A. Condensation phase diagrams for lipid-coated perfluorobutane microbubbles. Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids. 30 (21), 6209-6218 (2014).
  11. Feshitan, J. A., Chen, C. C., Kwan, J. J., Borden, M. A. Microbubble size isolation by differential centrifugation. Journal of Colloid and Interface Science. 329 (2), 316-324 (2009).
  12. Wu, S. -Y., et al. Focused ultrasound-facilitated brain drug delivery using optimized nanodroplets: vaporization efficiency dictates large molecular delivery. Physics in Medicine and Biology. 63 (3), 035002(2018).
  13. Li, D. S., et al. Spontaneous Nucleation of stable perfluorocarbon emulsions for ultrasound contrast agents. Nano Letters. 19 (1), 173-181 (2019).
  14. Sheeran, P. S., Luois, S. H., Mullin, L. B., Matsunaga, T. O., Dayton, P. A. Design of ultrasonically-activatable nanoparticles using low boiling point perfluorocarbons. Biomaterials. 33 (11), 3262-3269 (2012).
  15. Kawabata, K., Sugita, N., Yoshikawa, H., Azuma, T., Umemura, S. Nanoparticles with multiple perfluorocarbons for controllable ultrasonically induced phase shifting. Japanese Journal of Applied Physics. 44 (6), 4548-4552 (2005).
  16. Shakya, G., et al. Vaporizable endoskeletal droplets via tunable interfacial melting transitions. Science Advances. 6 (14), 7188(2020).
  17. Kopechek, J. A., Zhang, P., Burgess, M. T., Porter, T. M. Synthesis of phase-shift nanoemulsions with narrow size distributions for acoustic droplet vaporization and bubble-enhanced ultrasound-mediated ablation. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (67), e4308(2012).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Faz Kaymal Nanodamlac klarLipid MikrobaloncuklarMembran FiltrasyonuY ksek Bas n l Ekstr zyonMikrobaloncuk Yo unla masDamlac k Boyutu KontrolAyarlanabilir Diren Puls Alg lamasNanodamlac k Buharla masUltrason G r nt leme

İlgili makaleler