Name: Akustik Damlacık buharlaşması ve Bubble-gelişmiş Ultrason aracılı Ablasyon için dar Boyut Dağılımları ile Faz-shift Nanoemulsions sentezi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-09-13T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Öğrenin, dar boyut dağılımlı faz-shift nanoemülsiyonları sentezleyerek ultrason destekli ablasyonu nasıl geliştireceğinizi. Bu yöntem, kanser tedavisinde ısıtma verimliliğini artırır ve baloncuk oluşumuyla enerji ihtiyacını azaltır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma bir BU / CIMIT Uygulamalı Sağlık Mühendisliği predoctoral Bursu, Mühendislik Katılımı Araştırma Başlatma Grant (Brige) genişleten bir Ulusal Bilim Vakfı ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (R21EB0094930) tarafından desteklenmiştir.

1. Faz kaydırmalı Nanoemulsion hazırlanması (PSNE) <ol><li> 11 mg DPPC ve kloroform içinde 1.68 mg DSPE-PEG2000 eritilir </li><li> Bir cam yuvarlak tabanlı şişeye kuru bir lipid film oluşturmak için organik çözücü buharlaştırılır </li><li> Gecede lipid filmi Dessicate </li><li> Fosfat-tamponlu salin (PBS) ve 5.5 ml lipid filmi rehidrate </li><li> 45 ° C su banyosunda Isı çözümü lipid filmi periyodik vorteks, eriyene kadar </li><li> 7 ml flakon içine lipid çözümü aktarın </li><li> % 20 genlik 2 dakika süreyle lipid çözelti sonikasyon </li><li> 2.5 ml&#39;lik iki şişe içine çözümü bölün, her (kalan 0.5 ml atmak) </li><li> Her flakon 2.5 ml PBS ekleyin </li><li> A 0 ° C&#39;de buz-su banyosu içinde her şişeye yerleştirin </li><li> Her bir şişeye 50 ul ekle DDFP </li><li> % 25 genlik, pulsed (50 sn kapalı 10 sn), zaman 60 sn toplam: Aşağıdaki ayarları kullanarak buz-su banyosunda her flakon sonikasyon </li><li> Tr20 ml sintilasyon şişeleri için ansfer PSNE çözümler </li><li> 10 ml nihai hacim ile sonuçlanan, her şişeye 5 ml PBS ekleme </li><li> Üretici tarafından sağlanan ekstruder aşağıdaki tarifi birleştirin <ol><li> Deiyonize su ile her bir kısım Durulama </li><li> Filtre destek tabanının merkezinde, paslanmaz çelik destek diski yerleştirin </li><li> Paslanmaz çelik destek diski üzerinde paslanmaz çelik elek yerleştirin </li><li> Cımbız kullanarak, paslanmaz çelik hasır üzerine bir ekstrüder tahliye diski membran (parlak tarafı yukarı) yerleştirin </li><li> Cımbız kullanarak, drenaj disk membran üzerindeki ekstruder filtresi (parlak tarafı yukarı) yerleştirin </li><li> Dikkatlice filtre üzerinde küçük O-ring yerleştirin ve destek tabanı yukarıda thermobarrel ve ekstruder üst yerleştirin </li><li> Kısmen olanlar her kanat somunu sıkın, sonra tamamen bir alternatif moda elle kanat somunlarını </li><li> Için ekstrüder bağlanBir azot gazı hattı </li><li> En iyi numune portu içine ekstruder, 10 ml deiyonize su hazırlamak için, açılış kap ve havalandırma valfı sıkıştırmak </li><li> Yavaşça zarından örnek zorlayarak, basıncı artırmak için azot gazı hattı açın ve çıkış borudan numune </li><li> Kullanımdan sonra, ters sırada sökülmesi deiyonize su ile ekstruder parçalar durulama ve bir membran filtre, membran boşaltma disk atmak </li></ol></li><li> 200 nm filtresi aracılığıyla 10 kez çekilerek 100 nm damlacıkları için sadece ön koşul PSNE </li><li> Filtre 100 nm veya 200 nm ile Extrude PSNE 16 kez dar boyut dağılımı elde etmek için </li></ol> 2. PSNE İçeren Poliakrilamid Hidrojel hazırlanması <ol><li> 5 ml deiyonize su içinde 1.2 g BSA, toz seyreltilerek% 24 BSA çözeltisi hazırlayın </li><li> 1 mL deiyonize Su sağlama içinde seyreltilmiş 0.1 g APS toz% 10 APS çözelti hazırlayınr </li><li> Aşağıdaki sırada, 2.1 ml akrilamid çözeltisi, 1.2 ml Tris tamponu, 0.1 ml% 10 APS, 4,5 ml% 24 BSA çözeltisi ve plastik bölme içinde 3.6 ml deiyonize su karışımı </li><li> 40 ° Isı, 1 saat boyunca vakum altına C ve yer </li><li> PSNE 480 ul ekleyin ve iyice yavaşça plastik odasına dönen tarafından karıştırın. </li><li> 12 ul TEMED ilave edin ve 2 saat için bir 12 ° C su banyosu içinde oda yerleştirmek </li></ol> 3. Temsilcisi Sonuçlar Doku taklit eden hidrojel fantom ile ultrason deneyler için bir düzeneğin şematik Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Bu protokol, en azından bir hafta için çözelti içinde kararlı olan dar bir boyut dağılımı ile kaplanmış perfluorokarbonlar lipid damlacıkları ile sonuçlanır. Dinamik ışık saçılımı (90Plus Parçacık Boyutu Analiz Cihazı, Brookhaven Instruments, Holtsville, NY) ile ölçülen büyüklük dağılımı PSNE ekstrüde 100 ve 200 kullanımı için, Şekil 2 &#39;de gösterilmiştirnm filtreler. Dinamik ışık saçılımı kullanılarak ölçülen zamanla PSNE etkin çapı, PSNE en az bir hafta boyunca istikrarlı olduğunu gösteren Tablo 1&#39;de listelenmiştir. Bir poliakrilamid hidrojel içinde buharlaştırma önce ve sonra PSNE B-mod görüntü Şekil 3 &#39;de gösterilmiştir. Ayrıca, bir lezyon albümin ve PSNE Şekil 4 de gösterilmiştir içeren bir poliakrilamid hidrojel HIFU-aracılı ısıtma 15 saniye ile oluşmuştur. Lezyonun asimetrik şekli ultrason yol içinde kabarcık bulut varlığı nedeniyle oluşur prefocal ısıtma bir sonucudur. Bu iletilen akustik güç azaltarak minimize edilebilir prefocal ısıtma ve baloncuklar gelen dağılım nedeniyle lezyon oluşumu dikkat etmek önemlidir. <img src="/files/ftp_upload/4308/4308fig1.jpg" alt="Şekil 1"/> Şekil 1. Doku-mim ile ultrason deneyler için deney düzeneği şematik diyagramıhidrojeller Icking. <img src="/files/ftp_upload/4308/4308fig2.jpg" alt="Şekil 2,"/> Şekil 2. Boyut 100 nm veya 200 nm filtreler aracılığıyla çekilmiş PSNE dağıtımı, dinamik ışık saçılımı kullanılarak ölçülür. Ordinat eksenlerinin birimleri numuneden toplam dağınık ışık yoğunluğuna göre belli bir boyuttaki parçacıklar gelen dağınık ışık yoğunluğunu dayanmaktadır. <img src="/files/ftp_upload/4308/4308fig3.jpg" alt="Şekil 3"/> Şekil 3,. B-mod görüntüleri bir poliakrilamid hidrojel PSNE buharlaşma (a) daha önce ve (b) sonra. Ok bir baloncuk bulut PSNE buharlaşma tarafından kuruldu fokal bir bölgenin gösterir. <img src="/files/ftp_upload/4308/4308fig4.jpg" alt="Şekil 4,"/> Polyacr Şekil 4. Görüntüleralbümin ve PSNE içeren ilamit hidrojel (a) &#39;HIFU buharlaştırma ve sonikasyon önce ve (b) sonra, ultrason ile endüklenen ısıtma sonucu olarak lezyon oluşumu ortaya koydu. Ultrason merkez frekansı 3.3 MHz idi. Ultrason sinyali ilk 30 döngü oluşuyordu, 6.4 W darbe PSNE buharlaştırmak için hemen W. 0.77 sürekli ultrason 15 sn izledi <table border="1"><tbody><tr><td rowspan="2"> Ekstrüzyon sonra gün </td><td colspan="2"> 200 nm filtreli Ekstrüde </td><td colspan="2"> 100 nm filtreli Ekstrüde </td></tr><tr><td> Dia ortalama. (Nm) </td><td> Std. Dev. (Nm) </td><td> Dia ortalama. (Nm) </td><td> Std. Dev. (Nm) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 182.9 </td><td> 4.9 </td><td> 118.0 </td><td> 0.9 </td></tr><tr><td> 7 </td> &lt;td&gt; 177.7 </td><td> 2.5 </td><td> 124.8 </td><td> 3.1 </td></tr></tbody></table> Tablo 1. 100 nm ve 200 nm filtreler ile ekstrüzyon ardına ve yedi gün de çapı ve PSNE standart sapma.

<ol><li>Hynynen, K., Darkazanli, A., Unger, E., Schenck, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI-guided+noninvasive+ultrasound+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Phys%22%5BJournal%5D)">MRI-guided noninvasive ultrasound surgery.</a> Med. Phys. 20, 107-115 (1993).</li>
<li>Baban, D. F., Seymour, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+tumour+vascular+permeability%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Control of tumour vascular permeability.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 34, 109-119 (1998).</li>
<li>Maeda, H., Wu, J., Sawa, T., Matsumura, Y., Hori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+vascular+permeability+and+the+EPR+effect+in+macromolecular+therapeutics%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Release%22%5BJournal%5D)">Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review.</a> J. Control. Release. 65, 271-284 (2000).</li>
<li>Schadlich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+accumulation+of+NIR+fluorescent+PEG-PLA+nanoparticles%3A+impact+of+particle+size+and+human+xenograft+tumor+model%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Tumor accumulation of NIR fluorescent PEG-PLA nanoparticles: impact of particle size and human xenograft tumor model.</a> ACS Nano. 5, 8710-8720 (2011).</li>
<li>Williams, R. Convertible perfluorocarbon droplets for cancer detection and therapy. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWilliams%2C+R+%222010+IEEE+Ultrasonics+Symposium%22">2010 IEEE Ultrasonics Symposium</a>. , (2010).</li>
<li>Martz, T. D., Sheeran, P. S., Bardin, D., Lee, A. P., Dayton, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+manufacture+of+phase-change+perfluorocarbon+droplets+using+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Precision manufacture of phase-change perfluorocarbon droplets using microfluidics.</a> Ultrasound Med. Biol. 37, 1952-1957 (2011).</li>
<li>Giesecke, T., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound-mediated+cavitation+thresholds+of+liquid+perfluorocarbon+droplets+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Ultrasound-mediated cavitation thresholds of liquid perfluorocarbon droplets in vitro.</a> Ultrasound Med. Biol. 29, 1359-1365 (2003).</li>
<li>Sheeran, P. S., Luois, S., Dayton, P. A., Matsunaga, T. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formulation+and+Acoustic+Studies+of+a+New+Phase-Shift+Agent+for+Diagnostic+and+Therapeutic+Ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Formulation and Acoustic Studies of a New Phase-Shift Agent for Diagnostic and Therapeutic Ultrasound.</a> Langmuir. 27, 10412-10420 (2011).</li>
<li>Sheeran, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decafluorobutane+as+a+phase-change+contrast+agent+for+low-energy+extravascular+ultrasonic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Decafluorobutane as a phase-change contrast agent for low-energy extravascular ultrasonic imaging.</a> Ultrasound Med. Biol. 37, 1518-1530 (2011).</li>
<li>Zhang, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22The+Application+of+Phase-Shift+Nanoemulsion+in+High+Intensity+Focused+Ultrasound%3A+An+In+Vitro+Study+%5BDoctoral+%5D%22">The Application of Phase-Shift Nanoemulsion in High Intensity Focused Ultrasound: An In Vitro Study [Doctoral Dissertation]</a>. , (2011).</li>
<li>Allen, T. M., Hansen, C., Martin, F., Redemann, C., Yau-Young, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liposomes+containing+synthetic+lipid+derivatives+of+poly%28ethylene+glycol%29+show+prolonged+circulation+half-lives+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim.+Biophys.+Acta%22%5BJournal%5D)">Liposomes containing synthetic lipid derivatives of poly(ethylene glycol) show prolonged circulation half-lives in vivo.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1066, 29-36 (1991).</li>
<li>Klibanov, A. L., Maruyama, K., Beckerleg, A. M., Torchilin, V. P., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+of+amphipathic+poly%28ethylene+glycol%29+5000+to+prolong+the+circulation+time+of+liposomes+depends+on+the+liposome+size+and+is+unfavorable+for+immunoliposome+binding+to+target%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim.+Biophys.+Acta%22%5BJournal%5D)">Activity of amphipathic poly(ethylene glycol) 5000 to prolong the circulation time of liposomes depends on the liposome size and is unfavorable for immunoliposome binding to target.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1062, 142-148 (1991).</li>
<li>Klibanov, A. L., Maryama, K., Torchilin, V. P., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amphipathic+polyethyleneglycols+effectively+prolong+the+circulation+time+of+liposomes%5BTitle%5D)+AND+%22FEBS+Lett%22%5BJournal%5D)">Amphipathic polyethyleneglycols effectively prolong the circulation time of liposomes.</a> FEBS Lett. 268, 235-237 (1990).</li>
<li>Gabizon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prolonged+circulation+time+and+enhanced+accumulation+in+malignant+exudates+of+Doxorubicin+encapsulated+in+polyethylene-glycol+coated+liposomes%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Prolonged circulation time and enhanced accumulation in malignant exudates of Doxorubicin encapsulated in polyethylene-glycol coated liposomes.</a> Cancer Res. 54, 987-992 (1994).</li>
<li>Awasthi, V. D., Garcia, D., Goins, B. A., Philips, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulation+and+biodistribution+profiles+of+long-circulating+PEG-liposomes+of+various+sizes+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Circulation and biodistribution profiles of long-circulating PEG-liposomes of various sizes in rabbits.</a> Int. J. Pharm. 253, 121-132 (2003).</li>
<li>Zhang, P., Porter, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+study+of+a+phase-shift+nanoemulsion%3A+a+potential+nucleation+agent+for+bubble-enhanced+HIFU+tumor+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">An in vitro study of a phase-shift nanoemulsion: a potential nucleation agent for bubble-enhanced HIFU tumor ablation.</a> Ultrasound Med. Biol. 36, 1856-1866 (2010).</li>
<li>Lafon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gel+phantom+for+use+in+high-intensity+focused+ultrasound+dosimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Gel phantom for use in high-intensity focused ultrasound dosimetry.</a> Ultrasound Med. Biol. 31, 1383-1389 (2005).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (HIFU) termal tümörleri baskılamak için klinik olarak kullanılmaktadır. 1 lokalize ısıtma geliştirmenize ve tümörlerde termal ablasyon artırmak için, lipid kaplı perflorokarbon damlacıkları HIFU buharlaştınlabilen geliştirilmiştir. Birçok tümörün damar nedeniyle hızlı büyüme anormal sızıntılı olduğunu. Böylece 2, nanopartiküller fenestrasyonlar nüfuz ve pasif tümörler içinde birikir edebiliyoruz, gelişmiş geçirgenlik ve saklama (EPR) etkisi olarak bilinen bir s...

<table border="1"><tbody><tr><td> Ortak Ad </td><td> Üretici </td><td> Kedi. Numara </td><td> Tam Adı / Açıklama </td></tr><tr><td> DPPC </td><td> Avanti Lipidler, Alabaster, AL, ABD </td><td> 850355P </td><td> 1,2-dipalmitoil-sn-glisero-3-fosfokolin </td></tr><tr><td> DSPE-PEG2000 </td><td> Avanti Lipidler, Alabaster, AL, ABD </td><td> 880120P </td><td> 1,2-distearoil-sn-glisero-3-phosphoethanolamine-N-[metoksi (polietilen glikol) -2000] (amonyum tuzu) </td></tr><tr><td> DDFP </td><td> Fluoromed, Round Rock, Teksas, ABD </td><td> CAS: 138495-42-8 </td><td> Dodecafluoropentane (C 5 F 12) </td></tr><tr><td> PBS </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> P2194 </td><td> Salin Fosfat-tamponlu </td></tr><tr><td> Kloroform </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> 372978 </td><td> Kloroform </td></tr><tr><td> Akrilamid </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> A9926 </td><td> % 40 19:01 akrilamid / bis-akrilamid </td></tr><tr><td> Tris tampon </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> T2694 </td><td> 1 M, pH 8, trizma hidroklorid ve taban trizma </td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> A3059 </td><td> Sığır serum albümini </td></tr><tr><td> APS </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> A3678 </td><td> Amonyum persülfat çözümü </td></tr><tr><td> TEMED </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> 87689 </td><td> N, N, N &#39;, N&#39;-Tetramethylethylenediamine </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Ekipman </td></tr><tr><td> Sonikatör (3 mm uç) </td&gt; <td> Sonics &amp; Materials, Inc, Newtown, CT, ABD </td><td> Vibra-Cell </td><td></td></tr><tr><td> Su banyosu </td><td> Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA </td><td> NESLAB EX-7 </td><td></td></tr><tr><td> Extruder </td><td> Kuzey Lipidler, Burnaby, BC, Kanada </td><td> LIPEX </td><td></td></tr><tr><td> Extruder Filtreler </td><td> Whatman Piscataway, NJ, ABD </td><td> # 110605 ve # 110606 Nuclepore </td><td></td></tr><tr><td> Extruder Tahliye Disk </td><td> Sterlitech Corporation, Kent, WA, ABD </td><td> # PETEDD25100 </td><td></td></tr><tr><td> Plastik odası </td><td> ABD Plastik Corporation, Lima, OH, ABD </td><td> # 55288, 1 3/16 &quot;x1 3/16&quot; x2 7/16 &quot; </td><td></td></tr></tbody></table>

akustik damlacık buharlaşması ve bubble-gelişmiş ultrason aracılı ablasyon için dar boyut dağılımları ile faz-shift nanoemulsions sentezi

Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

Yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (HIFU) termal tümörleri baskılamak için klinik olarak kullanılmaktadır. Lokal ısıtma artırmak ve tümörlerin termal ablasyon artırmak için, lipid-kaplı perfluorokarbonlar damlacıkları HIFU buharlaştınlabilen geliştirilmiştir. Birçok tümörün damar nedeniyle hızlı büyüme anormal sızdıran ve nanopartiküller fenestrasyonlar nüfuz ve pasif tümörler içinde birikir edebiliyoruz. Böylece, damlacıkların boyutunu denetlemek tümörler içinde daha iyi bir birikim neden olabilir. Bu yazıda, dar bir boyut dağılımı ile bir faz kayması nanoemulsion (PSNE) içinde kararlı damlacıklarının hazırlanması tarif edilmektedir. PSNE sıvı perfluorokarbon varlığında, bir lipid çözelti sonicating sentezlendi. Dar bir büyüklük dağılımı 100 veya 200 nm gözenek boyutlarına sahip filtreler kullanılarak PSNE birçok kez ekstrüzyon ile elde edilmiştir. Boyut dağılımı dinamik ışık saçılımı ile 7 günlük bir süre boyunca ölçüldü. PolyacPSNE içeren rylamide hidrojeller in vitro deneyler için hazırlanmıştır. Hidrojellerde PSNE damlacıkları ultrason ve lokalize ısıtma geliştirilmiş çıkan kabarcıkları ile buharlaştırılır edildi. Buharlaşan PSNE daha hızlı ısıtma sağlar ve ayrıca termal ablasyon için gerekli ultrason yoğunluğunu azaltır. Böylece, PSNE potansiyel HIFU-aracılı termal ablasyon tedavisi terapötik sonuçların iyileştirilmesi, tümörlerde termal ablasyon geliştirmek için bekleniyor.

Faz kaydırmalı nanoemulsions (PSNE) lokalize ısıtma geliştirmenize ve tümörlerde termal ablasyon geliştirmek için yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason kullanarak buharlaşmış olabilir. Bu yazıda, dar bir boyut dağılımı ile kararlı PSNE hazırlanması tarif edilmektedir. Ayrıca, ultrason aracılı ablasyonu konusunda buharlaşmış PSNE etkisini doku taklidi hayaletleri gösterilmiştir.

Akustik Damlacık buharlaşması ve Bubble-gelişmiş Ultrason aracılı Ablasyon için dar Boyut Dağılımları ile Faz-shift Nanoemulsions sentezi

Yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (HIFU), tümörleri termal olarak ablate etmek için klinik olarak kullanılır. Lokalize ısıtmayı artırmak ve ...'daki termal ablasyonu geliştirmek için...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, buharlaşma yoluyla akustik olarak oluşturulan lipid kaplı nano emülsiyon kabarcıklarının ultrason aracılı ablasyon üzerindeki etkisini gözlemlemektir. Bu, öncelikle lipid kaplı nano emülsiyonların albümin yüklü poliakrilamid hidrojellerine dağıtılmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adımda, odaklanmış bir transdüser hidrojele kısa ve yüksek genlikli darbeler göndererek nano emülsiyonları odak noktasında yerel olarak buharlaştırır; ardından ortaya çıkan kabarcıklar ultrasonla sürekli olarak sürülür ve kabarcıklar tarafından yayılan akustik enerji hidrojel tarafından hızla absorbe edilerek ultrason aracılı ısıtma hızını artırır.Sonuçlar, kabarcıkların varlığının, hidrojeli protein denatürasyonu için eşik sıcaklığın üzerine ısıtmak için gereken zaman ve enerjiyi önemli ölçüde azalttığını, bunun da daha hızlı ve daha etkili ultrason destekli ablasyonla sonuçlandığını göstermektedir. Faz kaymalı nano emülsiyonun boyutu, basınç eşiğinde kritik bir belirleyici faktördür. Akustik buharlaşma için, dar boyut dağılımlı ve iyi tanımlanmış buharlaşma eşiklerine sahip stabil faz kaymalı nano emülsiyonlar üretmek için bir protokolün yanı sıra, ultrason destekli medya ablasyonu üzerindeki etkiyi değerlendirmek için bir in vitro sistem geliştirdik.In vitro bir sistem tanımlanmış olsa da, nano emülsiyonlar, akustik olarak buharlaşabilen partiküller aracılığıyla damar dışı dokuları ve solid tümörleri görüntülemek üzere tasarlanmıştır. Oluşan kabarcıklar daha sonra kanser yönetimindeki tanısal veya terapötik uygulamalar için kullanılabilir. Bir faz değişim nano emülsiyonu veya PSNE hazırlama prosedürüne başlamak için önce lipidleri birlikte karıştırın; 11 mg DPPC ve 1,7 mg DSPE çözün.Kloroform içindeki Peg 2000, cam yuvarlak tabanlı bir erlene konur. Yuvarlak tabanlı erlen, kimyasal çeker ocak içindeki 50 °C'lik bir su banyosuna yerleştirilir ve organik solventi uçurmak için Argon gazı akışı kullanılır. Kuru bir lipid film oluşturmak için erlen bir desikatöre yerleştirilir ve lipid filmin kurutulması için gece boyunca vakum altında bırakılır.Lipid filmini 5,5 mililitre PBS ile rehidre edin. Lipid film çözülene kadar çözeltiyi 45 °C'lik bir su banyosunda ısıtın. Lipid çözeltisini periyodik olarak yedi mililitrelik bir viyale aktarın ve ardından bir prob sonikatör ile %20 genlikte iki dakika boyunca sonikasyona tabi tutun.Çözeltiyi, her biri 2,5 mililitre olacak şekilde iki tüpe bölün. Geriye kalan 0,5 mililitre atılır. Her tüpe 2,5 mililitre PBS ekleyin ve ardından her iki tüpü sıfır derece Celsius'luk bir buzlu su banyosuna yerleştirin.Her bir dosyaya 50 µL dodekafloropentan veya DDFP ekleyin. DDFP lipid karışımının son aşamasıdır. Buzlu su banyosunda tutmak, bu prosedürün en kritik kısmıdır.Buzlu su banyosu, sıvı perflurokarbonun buharlaşmasını önlemek için kullanılır. Bu işlem sırasında, her bir tüpü buzlu su banyosu içerisinde %25 genlikli darbeli modda ve toplam 60 saniye boyunca sonike edin. Sonikasyondan sonra, PSNE çözeltisini 20 mililitrelik sintilasyon tüplerine, her tüpe 5 mililitre PBS gelecek şekilde aktararak tüp başına 10 mililitrelik bir nihai hacim elde edin.Ekstrüderi hazırlamak için üretici talimatlarını izleyerek ekstrüderi monte edin. Üst numune portuna 10 millilitersy deiyonize su pipetleyin. Açıklığı kapatın ve tahliye valfini sıkın.Basıncı artırmak için nitrojen gaz hattını yavaşça açarak numuneyi membranlardan geçmeye zorlayın. Numuneyi çıkış borusundan toplayın ve dar bir boyut dağılımı elde etmek için PSNE'yi 100 nanometre veya 200 nanometre bir filtreden 16 kez geçirin. Bu prosedüre PSNE içeren bir poliakrilamid hidrojeli hazırlayarak başlayın.İlk olarak, 2,4 gram BSA tozunu 10 mililitre deiyonize su içerisinde çözerek %24'lük bovine serum albumin veya BSA çözeltisi hazırlayın. Ardından, bir gram PS tozunu 10 mililitre deiyonize su ile seyrelterek %10'luk ammonium per sulfate veya PS çözeltisi hazırlayın; bu reaktifleri plastik bir kalıba şu sırayla ekleyerek karıştırın: 2,1 mililitre akrilamid çözeltisi, 1,2 mililitre tris tamponu, 0,1 mililitre %10'luk PS, 4,5 mililitre %24'lük BSA çözeltisi ve 3,6 mililitre deiyonize su. Çözeltiyi bir su banyosunda 40 °C'ye ısıtın ve ardından sıvının gazını gidermek için bir saat boyunca vakum altına yerleştirin.Bu işlem, bir saat sonra hidrojel içerisinde istenmeyen kabarcık oluşumunu önlemek için gereklidir. Vakumdan çıkarın, 480 µL PSNE süspansiyonu ekleyin ve plastik hazneyi nazikçe çalkalayarak iyice karıştırın. Kimyasal çeker ocakta, akrilamidi polimerize etmek için 12 µL tetraetilen diamin veya TEMED ekleyin ve hazneyi iki saat boyunca 12 °C'lik su banyosuna yerleştirin.Polimerizasyon ekzotermiktir, bu nedenle polimerizasyon sırasında PSE buharlaşmasını önlemek için soğuk bir banyo gereklidir. Akrilamid polimerize olduktan sonra, görüntüleme düzlemi transdüser odak hacmiyle örtüşecek şekilde, DGAs deiyonize su ile doldurulmuş akrilik bir tank içinde odaklanmış bir güç transdüseri ve görüntüleme probu konumlandırın. Ardından, PSNE yüklü poliakrilamid hidrojeli güç transdüserinin odağına yerleştirin; hidrojel içindeki PSNE'yi kısa akustik darbelerle buharlaştırın ve ardından kabarcık destekli ablasyon için 15 saniyelik sürekli dalga maruziyeti uygulayın.BSA denatüre oldukça, tanısal bir ultrason tarayıcı ile monitör buharlaşması ve kabarcık oluşumu sırasında ultrasonun emilmesi ve ısı üretimi nedeniyle hidrojel opaklaşır. Bu örnek görüntüde ok, PSNE buharlaşmasıyla bir kabarcık bulutunun oluştuğu odak bölgesini göstermektedir. PSNE miktarını artırmadan, ablasyon süresini ve hacmini karşılaştırmak için hidrojelde yeni bir konumda akustik maruziyeti tekrarlayın.Bu protokol, dar bir boyut dağılımına sahip lipid kaplı perflurokarbon damlacıklarıyla sonuçlanır. Dinamik ışık saçılımı ile ölçülen boyut dağılımı, burada 100 ve 200 nanometre filtreler kullanılarak ekstrüde edilen PSNE'ler için gösterilmiştir. Ordinat eksenlerinin birimleri, belirli bir boyuttaki parçacıklardan saçılan ışığın yoğunluğunun, numuneden gelen toplam saçılan ışık yoğunluğuna oranına dayanmaktadır.PSNE'nin 100 ve 200 nanometre filtrelerle ekstrüzyondan bir ve yedi gün sonraki ortalama çapı ve standart sapması dinamik ışık saçılımı kullanılarak ölçüldüğünde, sonuçlar PSNE'lerin en az bir hafta boyunca stabil olduğunu göstermektedir. Bu şekil, buharlaşma öncesi ve sonrası PSNE'lerin B mod görüntülerine yer vermektedir. Bir poliakrilamid hidrojelde, ok, PSNE buharlaşmasıyla bir kabarcık bulutunun oluştuğu odak bölgesini göstermektedir.Bunlar, albumin ve PSNE içeren bir poliakrilamid hidrojelin buharlaşma ve yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason veya Hy Fu ile sonikasyon öncesi ve sonrası görüntüleridir. 15 saniyelik Hy Fu aracılı ısıtma ile bir lezyon oluşturulmuştur. Lezyonun asimetrik şekli, ultrason yolundaki kabarcık bulutunun varlığı nedeniyle meydana gelen odak öncesi ısıtmanın bir sonucudur. Kabarcıklardan kaynaklanan saçılmaya bağlı odak öncesi ısıtma ve lezyon oluşumu, gelişimi sonrası iletilen akustik gücün azaltılmasıyla minimize edilebilir.Stabil faz kayması nanoemülsiyonlarının üretimine yönelik bu yöntem, ultrason destekli tedavi alanındaki araştırmacıların katı tümörlerde kabarcık destekli HIFU ablasyonunu incelemelerinin önünü açacaktır. Bu videoyu izledikten sonra, dar boyut dağılımına sahip stabil faz kayması nanoemülsiyonlarının nasıl üretileceği ile kabarcık nükleasyonu ve geliştirilmiş ultrason destekli ablasyonun nasıl inceleneceği konusunda kapsamlı bir bilgiye sahip olmalısınız.

synthesis-phase-shift-nanoemulsions-with-narrow-size-distributions

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Burada, Nanomalzemeler dağılımı için step-wise bir protokol sulu ortamda en uygun sonication koşulları, şiddeti ve süresi için geliştirilmiş kararlılık ve nanoparçacık tekdüzelik tanımlamak için gerçek zamanlı karakterizasyonu mevcut insanlara örnek bütünlüğünü etkileyen olmadan.

Nanomalzemeler sulu ortamda dağılımı: doğru iletişim kuralı en iyi duruma getirme

Bu iletişim kuralı kavitasyon jel hayaletler, yakın kızılötesi lazer ışık ve yüksek yoğunluklu odaklı ultrason (HIFU) eşzamanlı maruz üzerinden kontrol edilebilir çekirdekleşme gösterir. Kavitasyon etkinlik HIFU görüntüleme ve/veya terapötik kullanımı arttırmak için daha sonra kullanılabilir.

Kavitasyon yüksek yoğunluklu arttırmak için Plazmonik altın nano tanecikleri üzerinden kontrol edilebilir çekirdekleşme ultrason uygulamaları odaklı

Microparticles bir çift frekanslı uyarma ile bir mikrosıvısal kanal değiştirmek için bir iletişim kuralı sunulur.

Çift frekanslı uyarilmalar ile yüzey akustik dalgalar ayakta tarafından Microparticle manipülasyon

Sunulan deneysel protokol, başarılı ilaç dağıtımı ve/veya diğer biyoeffeksler için gerekli koşulların araştırılmasını sağlamak amacıyla bir hücre kültürü cihazında kavitasyon aktivitesinin gerçek zamanlı ölçümlerini yapmak için kullanılabilir.

Kavitasyon Gelişmiş Tedavi Çalışma

İki kabarcık arasındaki birleşme tekniğine dayanan tek, sıkışmış bir akustik kabarcığın şekil salınımlarını kontrol etmek için hızlı ve güvenilir bir teknik önerilmektedir. Kararlı durum, simetri kontrollü kabarcık şekli salınımları, kabarcık arayüzünün yakınında üretilen sıvı akışının analizine izin verir.

Akustik Levitasyon Sisteminde Küresel Olmayan Kabarcık Salınımları ile Mikroakışın İndüksiyonu

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.

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

Sunulan protokoller, aktivasyon mekanizmaları ve biyoeffeksleri de dahil olmak üzere ultrason tetiklenen ilaç dağıtım uygulamaları için tasarlanmış floresan etiketli mikrobubbles'ın yanıtını karakterize etmek için kullanılabilir. Bu makale, ilgili uzunluk ve zaman ölçeklerini yakalamak için gerçekleştirilen bir dizi in vitro ve in vivo mikroskopi tekniğini kapsamaktadır.

Ultrason Tetiklenen İlaç Salınımı için Floresan Etiketli Mikrobubbles'ın Karakterizasyonu için Çok Zamanlı Mikroskopi Yöntemleri

Bu protokolde, çok modlu faz değişikliği porfirin damlacıklarını sentezleme ve karakterize etme yöntemleri özetlenmiştir.

Çok Modlu Faz Değiştirme Porfirin Damlacıklarının Sentezi ve Karakterizasyonu

Optik olarak aktive edilmiş perflorokarbon nanodamlacıklar, vasküler sistem dışındaki görüntüleme uygulamalarında umut vaat etmektedir. Bu makale, bu parçacıkların nasıl sentezleneceğini, poliakrilamid hayaletlerinin çapraz bağlanacağını ve sinyallerini arttırmak için damlacıkların akustik olarak nasıl modüle edileceğini gösterecektir.

Optik Olarak Buharlaştırılmış Perflorokarbon Nanodamlacıkların Formülasyonu ve Akustik Modülasyonu

Bu deneyin amacı, belirlemek ve su içerisinde kendi kendine monte diskotik amfifiler büyüklüğü, şekli ve stabilite kontrol etmektir. Su bazlı supramoleküler polimerler için bu kontrol seviyesi çok zordur. Biz itici ve çekici etkileşimleri hem kullanarak bir strateji uygulamak. Bu sistem karakterize etmek için uygulanan deney yöntemleri genel olarak uygulanabilir.

Su Supramoleküler Polimerlerin Boyut, Şekil ve Stabilite Kontrolü

Öğrenin, dar boyut dağılımlı faz-shift nanoemülsiyonları sentezleyerek ultrason destekli ablasyonu nasıl geliştireceğinizi. Bu yöntem, kanser tedavisinde ısıtma verimliliğini artırır ve baloncuk oluşumuyla enerji ihtiyacını azaltır.

Akustik Damlacık buharlaşması ve Bubble-gelişmiş Ultrason aracılı Ablasyon için dar Boyut Dağılımları ile Faz-shift Nanoemulsions sentezi (Video) | JoVE Journal

Akustik Damlacık buharlaşması ve Bubble-gelişmiş Ultrason aracılı Ablasyon için dar Boyut Dağılımları ile Faz-shift Nanoemulsions sentezi

Daha fazla video keşfet