Name: Non-invaziv Hipertermi Kanser Tedavisi için Altın Nanoparçacıklannm ve Biyolojik Sistemleri ile Radyofrekans Etkileşimleri değerlendirilmesi için Protokoller (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-08-28T11:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: Keşfedin altın nanoparçacıkların 13,56 MHz radyofrekans alanında ısıtma özelliklerini in vitro ve in vivo değerlendirmeyi. Bu yöntem kanser tedavisinde hipertermi uygulamaları için güvenlik ve etkinlik analizi sağlar.

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 NIH (U54CA143837), NIH MD Anderson Kanser Merkezi Destek Hibe (CA016672), V Vakfı (SAC) ve Kanzius Araştırma Vakfı (SAC, Erie, PA) sınırsız araştırma hibe tarafından finanse edildi. Biz idari yardım, Cerrahi Onkoloji Bölümü, MD Anderson Kanser Merkezi&#39;nden Kristine Ash teşekkür ederim.

Bütün deney bir genel görünüşü Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. Daha fazla detay aşağıda 1-3 adımları tasvir edilmiştir. 1.. NP Colloids Değerlendirilmesi RF Isıtma: Bir Örnek olarak AuNPs <ol><li> Genel olarak, her numune NP araştırılmaktadır için, ilk olarak arka plan iyonları ve kirleri çıkarmak için iyonu giderilmiş (Di) su ile santrifüj filtre ile örnek birkaç kez yıkayın. Tüm iyonlar ve kirletici yıkanmış olan sıvı DI su gibi benzer RF ısıtma oranları (HR) sahiptir AuNP süspansiyondan kaldırılmış olacaktır. Bu saflaştırma işlemi, aynı zamanda elde edilecek NPlerin daha yüksek konsantrasyonları sağlar. Bu örnekte AuNPs kullanarak rağmen, temel ilkeler, diğer NP malzemelere uygulanabilir fazlalaştı. </li><li> Bir örnek olarak, çapı 5 nm arasında ticari olarak temin edilebilen AuNPs bir 500 ml şişe saflaştırılması ve daha sonra, elektrik-fi bir 13.56 MHz RF alanına tabi tutabilireld gücü 90 kV / m. <ol><li> ~ Altı 50 kDa santrifüj filtre tüpleri arasındaki stok AuNP solüsyonu ve bölünmüş 125 ml alın. 3.000 rpm&#39;de santrifüj. 2 dakika bekletildikten sonra 5 saniye için. Daha fazla stok solüsyonu ile süzülür tampon ve dolum filtrelerini çıkarın. Tüm 500 ml süzülmüş edene kadar tekrarlayın. </li><li> DI su benzer bir hacmi ile filtre tampon ve yaklaşık olarak yerine 8 kez (ya da filtre tampon RF HR DI suya eşdeğer kadar) tekrar edin. UV-Vis analizi de kirletici absorpsiyon tepeleri izlemek için kullanılabilir, dikkat edin. Tampon kirletici tam olarak her filtre içine pipet yaklaşık olarak 0.5 ml DI su çıkarıldı ve tekrar pipetleme AuNPs yeniden süspanse edildikten sonra. Bu tamamen filtreden AuNPs kaldırmak ve tam süspansiyonu için izin vermelidir. Bir 15 ml Eppendorf tüpüne altı süspansiyonlar birleştirin. </li><li> AuNPs arıtılmış ve konsantre edildikten sonra, ICP-OES ve / veya ICP-MS, UV-vis ve concentratio veri Zeta potansiyelini kullanarak numuneyi analizn ve NP istikrar, sırasıyla. SEM ve / veya TEM analizi de morfolojik veriler elde etmek için kullanılabilir. Bu tekniklerin ayrıntılı örnek hazırlama 4 literatürde bulunabilir. </li></ol></li><li> Kanzius RF önceki çalışmalarda 8&#39;de tarif sistemi, ya da bu sistemin Türevler, (herhangi bir örnek mevcut olan) havada RF elektrik alanı, ve böylece, bir 1.3 ml silindirik bir kuartz küvet yer ~ küvete içindeki 90 kV / m kullanma. Standart bir örnek için tuzlu su (% 0.9 NaCl) elektrik alanı ~ 1.1 kV / m azaltılmış olacaktır. Bu karşılaştırmalar, farklı sistemler arasında yapılacak izin vermek için kullanılan yaklaşık durumlardır. <ol><li> Pipet kuartz küvet içine saflaştırılmış AuNP koloidin, 1000 mg / l örneğin 1.3 ml ve RF-alan içine bu tanıtmak. Bu özel bir dahili teflon numune tutucu kullanılarak yapılabilir. 120 saniye bir süre için ya da örnek elektrik arkı ya da hızlı kaynamasını önlemek için 70 ° C ulaşana kadar RF-alana örnek Açığa. CaIR kamera ve ilgili yazılım kullanılarak termal görüntüleme verileri (aynı zamanda kontrol alanlarını) pture. Bu işlemi üç kez tekrarlayın. </li><li> DI su tamponundan AuNPs elde etmek için bir 50 kDa santrifüj filtre ile filtre örneği. Üç kez tekrar, RF-alanına tampon yeniden ortaya. AuNP kolloidin ve plan DI su tampon arasında HR&#39;ler farkı nedeniyle AuNPs kendilerini HR belirler. ~ HRS elde etmek için bekleyebilirsiniz 0.3 ° C / sn ve ~ 0.25 ° C / sn bir AuNP bağımlı İK vermek için 0.05 ° C / sn. In vitro / in vivo deneyler için 1.3 ml su içinde filtreden kalan AuNPs yeniden süspanse edin. </li></ol></li></ol> 2. Nanopartikül destekli RF kaynaklı Hipertermi: In vitro çalışmalar <ol><li> Bu in vitro çalışmalar, 2B tekli katmanlar meydana getirmeyen hücre kanser türü her türlü uygulanabilir. Bu deneyde, Hep3B hücre kaynaklı insan hepatoselüler karsinom kullanın. <ol><li> Plaka ~ 50.000 celbüyüme ortamı içinde 1 ml bir 12-yuvalı plakanın ön üç kuyu ls. Bu 6 kez (kontrolleri olarak NP çalışmalar için üç tabak ve üç tabak kullanın) tekrarlayın. NPs tanıtmadan önce 24 saat boyunca 37.5 ° C&#39;de inkübe edin. 5 dakika için biyogüvenlik kabini UV ışığa maruz kullanarak ilk NPs sterilize edin. </li><li> Her içine de, 1000 mg / L AuNP çözeltisi 0.1 ml tanıtmak ve başka bir 24 saat süre ile bırakın. Üç kontrol hücre plakalarının her bir oyuğuna 0.1 ml su eklenir ve de 24 saat süre ile bırakın. </li><li> 24 saat geçtikten sonra hücre ortamı aspire ve herhangi bir yüzey-bağlı AuNPs çıkarmak için PBS ile yıkayın. Hücre ortamı değiştirin. Hücreler artık RF maruziyeti için hazırız. </li></ol></li><li> RF-alan içinde her bir 12-yuvalı hücre paketi yerleştirin. Hücreler 31 ° C&#39;ye soğuyana kadar bekleyin RF jeneratör açın ve 3.5 dakika boyunca maruz. Hücre ortamının nihai sıcaklığı ~ 37 ° C olacak RF alanı kapatın. Hücreleri çıkarmak ve analizden önce 24 saat için bir kuluçka makinesi içinde yerleştirin. <ol> &lt;li&gt; kuvöz ve aspire hücre ortamından hücreleri çıkarın. MTT ayıracı 0.4 ml &#39;de her bir kuyucuğa hücre ortamının 1.6 ml ilave edilir. 4 saat hücreleri inkübe edin. Ortam aspire ve dimetil sülfoksit (DMSO), 2 ml ile değiştirin. Bir tezgah rocker hücre plakaları yerleştirin ve DMSO MTT reaktifleri çözmek için izin vermek için 10 dakika boyunca bırakın. Son olarak, optik olarak pipet 100 Bir 96-yuvalı plaka her bir ul ve bu SpectroStar Nano plaka okuyucusu gibi bir plaka okuyucusu kullanılarak 570 nm de iyi okuma. </li></ol></li></ol> 3. Nanopartikül destekli RF kaynaklı Hipertermi: In vivo çalışmalar <ol><li> Bu in vivo çalışmalar, ortotopik veya dış murin modelinde katı tümörler oluşturan herhangi bir kanser türüne uygulanabilir. Bu deney, bir dış tümör BALB-C çıplak fare modelinde Hep3B karaciğer kanser hücrelerini kullanır. </li><li> Not: Tüm in vivo deneyler ilgili tüm kurallar, düzenlemeler ve düzenleyici kurumlar ile uyum içinde yürütülür. Ayrıca, göstermiştir ediliyordu protokol Teksas Üniversitesi MD Anderson Kanser Merkezi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) rehberliği ve onayı altında gerçekleştirildi. <ol><li> Uygun büyüme ortamı ile bir doku kültürü şişesi içinde hücrelerin uygun bir sayısı (100 ~ k) büyütün. Hücre kültürü süresince,% 5 CO2 ile 37 ° C inkübatör içinde inkübe edin. </li><li> Tripsin (şişeden ayırmak için) hücreleri tedavi ve her bir 25 ul için 2000000 hücre ihtiva eden bir çözelti üretir. (Buz üzerinde) Matrigel eşit miktarda eklenir ve nihai enjeksiyon solüsyonu hazırlamak için iyice karıştırın. Fare sırtında istenilen pozisyon içine bu çözüm enjekte edilir ve tümörler istenilen boyutta (çoğu hücreler için 2-4 hafta) büyümek için zaman uygun miktarda bekleyin. RF maruz kalma öncesinde, BALB-C Çıplak fareler katı ektopik tümörler 0.5-1 cm çapına taşımalıdır. </li></ol></li><li><ol><li> ANAE tarafından (bu durumda BALB-C çıplak fare) kullanılmak üzere fareler hazırlamakIP enjeksiyon yoluyla ketamin ve ksilazin eden bir çözelti ile sthetizing. Fareler, uykuya dalma olsa da, 37 ° C&#39;de sıcaklığı kontrol edilen bir oda içinde tutmak Toplam 20 fare, tüm rulman benzer boyutta tümörler gerekli olacaktır. No AuNP enjeksiyonları ile her iki grup: geri kalan 10 fare RF-maruz bırakılan ve RF maruz kalan kontrol grubu arasında bölünecektir ise On fare (son olarak adı geçen, sadece PBS enjeksiyonu) ile bağlantılı olarak ve AuNPs olmadan kullanılacaktır. </li><li> Bir kez uygun şekilde anestezi, doğrudan bir 27 G iğne ile bir 1-cc şırıngası kullanılarak tümör içine enjekte AuNPs. AuNP Çözelti PBS 0.1 ml 200 mg / L&#39;lik bir konsantrasyonda Au olmalıdır. Enjeksiyonundan sonra, alkollü bir mendille kan emer ve enjeksiyon siteyi silmek için cerrahi bir bez kullanın. </li><li> Daha sonra RF jeneratörünün alıcı baş tedavi edilecek olan fare monte edin. Tümör iletim kafasına en yakın olan ve böylece fare konumlandırılmalıdır. Tedavi edilecek olmayan alanları Kalkan, hem de sensibakır şerit ile, bu tür gözler, kulaklar ve ayak parmakları gibi alanları çabaya verilen. Hiçbir yük birikimi oluşur böylece bakır şerit uygun topraklama uçağı temas olduğundan emin olun. Ayrıca, pozlama alan tedavi edilmesi istenen bölgeye boyutundan daha büyük, en az 1 cm&#39;lik bir boşluk olması gerekir. </li><li> Pozisyon IR termal kamera tümör ve tedavi alanında görünür böylece. 5 dakika RF açın. Elde edilen sıcaklık eğrisi kaydedilir. Tedavisi derhal sıcaklıkları daha yüksek 42 ° C dur tedavi elde edin. </li></ol></li><li><ol><li> Onlar bilinçli kadar RF maruz kalma sıcak bir odasında anestezi fareler kurtardıktan sonra. </li><li> Daha sonra aynı fareler 48 saat ile deneyi (- 3.4.1 3.3.1 adımlar) tekrarlayın. </li><li> Deneyden sonra, kurumsal protokolleri ve prosedürlere uygun olarak fareler euthanize. Tümör ağırlığını kaydedin. Histolojik analiz için formalin kullanılarak tümörler düzeltmek ve parafin onları gömmek. Tümör bölümleri tipik haliyle wit boyanırh hematoksilen ve eozin ve ölçme terapötik etkinlik, örneğin Ki-67 ile ilgili hedefler için, vs, kaspaz-3 ayrılır. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Gannon, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+nanotube-enhanced+thermal+destruction+of+cancer+cells+in+a+noninvasive+radiofrequency+field%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer%22%5BJournal%5D)">Carbon nanotube-enhanced thermal destruction of cancer cells in a noninvasive radiofrequency field.</a> Cancer. 110, 2654(2007).</li>
<li>Curley, S. A., Cherukuri, P., Briggs, K., Patra, C. R., Upton, M., Dolson, E., Mukherjee, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+radiofrequency+field-induced+hyperthermic+cytotoxicity+in+human+cancer+cells+using+cetuximab-targeted+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Ther.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive radiofrequency field-induced hyperthermic cytotoxicity in human cancer cells using cetuximab-targeted gold nanoparticles.</a> J. Exp. Ther. Oncol. 7, 313(2008).</li>
<li>Gannon, C. J., Patra, C. R., Bhattacharya, R., Mukherjee, P., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+gold+nanoparticles+enhance+non-invasive+radiofrequency+thermal+destruction+of+human+gastrointestinal+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Intracellular gold nanoparticles enhance non-invasive radiofrequency thermal destruction of human gastrointestinal cancer cells.</a> Journal of Nanobiotechnology. 6, 2(2008).</li>
<li>Raoof, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+of+antibody-conjugated+gold+nanoparticles+in+the+endolysosomal+nanoenvironment%3A+implications+for+noninvasive+radiofrequency-based+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Stability of antibody-conjugated gold nanoparticles in the endolysosomal nanoenvironment: implications for noninvasive radiofrequency-based cancer therapy.</a> Nanomedicine. 8, 1096(2012).</li>
<li>Glazer, E. S., Massey, K. L., Zhu, C., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pancreatic+carcinoma+cells+are+susceptible+to+noninvasive+radio+frequency+fields+after+treatment+with+targeted+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Surgery%22%5BJournal%5D)">Pancreatic carcinoma cells are susceptible to noninvasive radio frequency fields after treatment with targeted gold nanoparticles.</a> Surgery. 148, 319(2010).</li>
<li>Glazer, E. S., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiofrequency+field-induced+thermal+cytotoxicity+in+cancer+cells+treated+with+fluorescent+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer%22%5BJournal%5D)">Radiofrequency field-induced thermal cytotoxicity in cancer cells treated with fluorescent nanoparticles.</a> Cancer. 116, 3285(2010).</li>
<li>Glazer, E. S., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+radiofrequency+ablation+of+malignancies+mediated+by+quantum+dots%2C+gold+nanoparticles+and+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Therapeutic+Delivery%22%5BJournal%5D)">Non-invasive radiofrequency ablation of malignancies mediated by quantum dots, gold nanoparticles and carbon nanotubes.</a> Therapeutic Delivery. 2, 1325(2011).</li>
<li>Corr, S. J., Raoof, M., Mackeyev, Y., Phounsavath, S., Cheney, M. A., Cisneros, B. T., Shur, M., Gozin, M., McNally, P. J., Wilson, L. J., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Citrate-Capped+Gold+Nanoparticle+Electrophoretic+Heat+Production+in+Response+to+a+Time-Varying+Radiofrequency+Electric-Field%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Citrate-Capped Gold Nanoparticle Electrophoretic Heat Production in Response to a Time-Varying Radiofrequency Electric-Field.</a> J. Phys. Chem. C. 116, 24380(2012).</li>
<li>Kruse, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Radio-Frequency+Coupling+Network+for+Heating+of+Citrate-Coated+Gold+Nanoparticles+for+Cancer+Therapy%3A+Design+and+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A Radio-Frequency Coupling Network for Heating of Citrate-Coated Gold Nanoparticles for Cancer Therapy: Design and Analysis.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 58, 10(2011).</li>
<li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negligible+absorption+of+radiofrequency+radiation+by+colloidal+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Colloid+Interf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Negligible absorption of radiofrequency radiation by colloidal gold nanoparticles.</a> J. Colloid Interf. Sci. 358, 47(2011).</li>
<li>Liu, X., Chen, H. J., Chen, X., Parini, C., Wen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+frequency+heating+of+gold+nanoparticle+dispersions+for+non-invasive+thermal+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Low frequency heating of gold nanoparticle dispersions for non-invasive thermal therapies.</a> Nanoscale. , (2012).</li>
<li>Sassaroli, E., Li, K. C. P., O'Neill, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radio+frequency+absorption+in+gold+nanoparticle+suspensions%3A+a+phenomenological+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+D+App.+Phys%22%5BJournal%5D)">Radio frequency absorption in gold nanoparticle suspensions: a phenomenological study.</a> J. Phys. D App. Phys. 45, 075303(2012).</li>
<li>Worle-Knirsch, J. M., Pulskamp, K., Krug, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oops+they+did+it+again%21+Carbon+nanotubes+hoax+scientists+in+viability+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Oops they did it again! Carbon nanotubes hoax scientists in viability assays.</a> Nano Lett. 6, 1261(2006).</li>
</ol>

Biz ifşa hiçbir şey yok.

Bu protokoller Deneyciler tam olarak (bu durumda AuNPs) kanser tedavisi için RF kaynaklı hiperterminin artırabilir nano ölçüde analizine izin verir. Birinci protokol spesifik olarak yüksek konsantre edilmiş ve saf hale AuNP örneklerinden ısı üretimini analiz ile ilgilidir. Diğer gruplar öncelikle AuNPs AuNPs kendilerini 9-11 olup süspanse edilir önbelleklerden ısı üretimini bildirmiştir rağmen, bunların RF sistemleri çaplarda AuNPs düşük konsantrasyonlarda&gt; 10 nm, hem de daha düşük işletme RF elektrik güçl...

(Nedeniyle doğal elektrik dielektrik etmek üzere) biyolojik doku ile RF enerji emme sonunda hipertermi ile hücre ölümüne yol açan, zamanın bir fonksiyonu olarak, yüksek sıcaklıklarda doku ile sonuçlanır. Kanser hipertermi kanser hücresi içinde, içselleştirme ve sağlam komşu, sağlıklı normal hücreleri bırakarak, RF-ısı dönüştürücüler olarak hareket hedeflenen nanomalzemelerin kullanılarak optimize edilebilir olduğu varsayılmaktadır. Çeşitli raporlar zaten NPlerin çeşitli hangi kanser nekroz 1-4 yardımı gibi etkili RF ısı kaynaklarına hareket olduğunu göstermiştir. Bu açıdan, altın NPS (AuNPs) 3-5 karbon nanotüpleri 1 ve kuantum noktaları 6, in vitro ve in vivo deneylerde RF kullanıldığında, 7 verici özellikler göstermiştir. Bir RF-alana maruz kalan, bu NPlerin ısıtma mekanizmasının tam doğası halen tartışılıyor olsa da, bir dizi bölgesininAuNPs kullanarak temel deneyler NP büyüklüğü ve toplama iki devlete de büyük önem vermiştir. Bir RF-8 alana maruz kaldığında çapı &lt;10 nm sadece AuNPs ısı olacağı gösterilmiştir. AuNPs toplanır Ayrıca, bu ısıtma mekanizması önemli ölçüde azalırlar. Bu yığılma durum aynı zamanda etkili bir terapi RF 4 endolysomal hücre içi bölmeler içinde AuNP kolloidal kararlılığını optimize üzerine önem in vitro modeller içinde geçerli kılındı. Ancak, bu verileri toplamak ve değerlendirmek için kullanılan teknikler ve deneysel ilkeler özellikle NP taneciklerinden RF ısı profilleri doğrulanması durumunda, sorunlu olabilir. Çeşitli raporlar, NPS içerisinde süspanse edilir plan iyonik süspansiyonun Joule ısıtma ana RF ısı üretim kaynağı olup NPS kendilerini 9-12 olabilir göstermiştir. Bizim son kağıt 8 t doğrulanmış olmasına rağmenO 10 nm daha az çapları AuNPs ısı üreten RF etkileşimleri kullanmak, bu yazı boyunca daha ayrıntılı olarak bu protokolleri açıklamak hedefliyoruz. Ayrıca protokolleri ve in vitro ve in karaciğer kanseri modelleri için in vivo ve hem de in hipertermik termal maddeler olarak AuNPs etkinliğini değerlendirmek için gerekli olan teknikleri göstermektedir. Biz sitrat başlıklı AuNPs basit koloitler öncelikle odak olsa da, aynı teknikler bu tür antikor ve kemoterapi ile konjüge kompleksleri gibi diğer AuNP melez uygulanabilir. Bu ilkelere bağlı kalarak Deneyciler umarım hızla etkili bir RF kaynaklı termal Hyperthermic ajan olmak için herhangi bir nanomaterial için potansiyelini değerlendirmek gerekir.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Reagent/Material</td></tr><tr><td>500 ml altın nanopartiküller (5 nm)</td><td>Ted Pella, INC</td><td>15702-5</td><td></td></tr><tr><td>Amicon Ultra-4/-15 Santrifüj Filtre Üniteleri (50 kDa)</td><td>Millipore</td><td>UFC805024/UFC910096</td><td>(4 ml ve 15 ml hacimler)</td></tr><tr><td>MEM X1 Hücre Kültürü Besiyeri</td><td>Cellgro</td><td>10-101-CV(</td><td>gerektiği kadar ekstra besin ekleyin)</td></tr><tr><td>Fetal Sığır Serum</td><td>Sigma</td><td>F4135-500 ml</td><td></td></tr><tr><td>Bakır Bant</td><td>Ted Pella</td><td>16072</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>Kanzius RF Sistemi (13.56 MHZ)</td><td>ThermMed, LLC, Inc. (Erie, PA, ABD)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IR Kamera</td><td>FLIR SC 6000, FLIR Systems, Inc. (Boston, MA, ABD)</td><td>İletişim FLIR</td><td></td></tr><tr><td>1.3 ml Kuvars Küvet</td><td>ThermMed, LLC, Inc. (Erie, PA, ABD)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Döner Kademeli Teflon Numune tutucu</td><td>ThermMed, LLC, Inc. (Erie, PA, ABD)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SPECTROstar Nano Mikroplaka okuyucu</td><td>BGM Labtech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV-Vis spektrometresi</td><td>Uygulamalı Nanofloresan, Houston, TX)</td><td>NS1 NanoSpectralyzer</td><td></td></tr><tr><td>ICP-&#8211; S</td><td>PerkinElmer</td><td>Optima 4300 DV</td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer</td><td>Malvern</td><td>Zen 3600 Zetasizer</td><td></td></tr></tbody></table>

non-invaziv hipertermi kanser tedavisi için altın nanoparçacıklannm ve biyolojik sistemleri ile radyofrekans etkileşimleri değerlendirilmesi için protokoller

Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy

Var olan muadillerine göre daha az toksik ve invazif kanser tedavileri son derece tercih edilir. Minimal toksisite neden vücudun derinlerine nüfuz RF elektrik alanlarının kullanımı, şu anda non-invaziv kanser tedavisinin uygun bir araç olarak çalışılmaktadır. Bu içselleştirilmiş nanopartiküller (NPS) ile RF enerji etkileşimleri sonuçta hücre nekrozu biten, daha sonra hücre (hipertermi) aşırı ısınmaya neden olabilir ısı kurtarmak için düşünülmüştür. Biyolojik olmayan sistemlerin durumda, son derece konsantre edildi NP koloidler tarafından serbest bırakılan ısı miktarının ilgili ayrıntılı protokolleri mevcut. Biyolojik sistemlerde, in vitro deneylerin halinde, etkili bir şekilde önemli ölçüde verileri örtücü kütle ortam ısıtma yapılar olmadan RF enerjisine kanser hücrelerini açığa çıkarmak için uyulması gereken teknikler ve koşullarını tarif eder. Son olarak, ayrıntılı bir metodoloji F vermeyeceğimveya ektopik karaciğer kanser tümörleri ile vivo fare modelleri.

1.. Bir örnek olarak AuNPs: NP koloitlerin RF ısıtma değerlendirilmesi. Bölüm 1.1 izledikten sonra - 1.2.3 5 nm ve 10 nm çapında AuNPs son derece konsantre, kararlı, ve saflaştırılmış çözüm bekliyoruz. Stok solüsyonu olarak satın-500 ml kaynaktan, 1.000 mg / L&#39;lik bir konsantrasyonda solüsyonun en azından bir 4 ml elde etmek için beklemek AuNPs ve bu konsantrasyonda plan DI su tampon çözeltisi arasında saatte fark olmalıdır ~ 0.25 ° C / sn &#39;dir ve Şekil 2&#39;de gösteri...

Biz 13.56 MHz radyofrekans (RF) etkileşimlerini araştırmak için kullanılan protokolleri açıklar hem biyolojik olmayan ve biyolojik sistemlerde (in vitro / in vivo) altın nanoparçacık koloitlerle elektrik-alanlar. Bu etkileşimler, kanser terapisinde uygulamalar için araştırılmaktadır.

Non-invaziv Hipertermi Kanser Tedavisi için Altın Nanoparçacıklannm ve Biyolojik Sistemleri ile Radyofrekans Etkileşimleri değerlendirilmesi için Protokoller

Cancer therapies  which are less toxic and invasive than their existing counterparts are highly  desirable. The use of RF electric-fields that penetrate ...

Bu prosedürün genel amacı, altın nanopartiküllerin 13,56 megahertz radyo frekanslı elektrik alanındaki ısıtma özelliklerini in vitro ve in vivo olarak değerlendirmektir. Bu işlem, öncelikle konsantre altın nanopartiküllerin ve tampon çözeltilerinin bir kuvars kap içindeki ısıtma hızının değerlendirilmesiyle gerçekleştirilir. Prosedürün ikinci adımı, kültüre edilmiş kanser hücreleri ile altın nanopartiküllerin in vitro toksisite çalışmalarını yürütmektir.Üçüncü adım, ektopik fare kanser modelinde altın nanoparçacıkların in vivo çalışmalarını gerçekleştirmektir. Sonuçlar; süspansiyon halindeki nanoparçacıkların, in vitro ve in vivo analizleri aracılığıyla, incelenen nanoparçacığın RF aracılı hipertermi ile birlikte kullanılabilecek etkili bir ajan olup olmadığını gösterebilir. Bu yöntem, nanoparçacık aracılı non-invaziv radyo frekans hipertermisi alanındaki "ısınma parçacıkların kendisinden mi kaynaklanıyor ve terapötik amaçlarla kullanılabilir mi?" gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Genel olarak, bu yöntemde yeni olan kişiler, bu tür deneylerin gerçekleştirilmesine yönelik çok fazla yerleşmiş protokol bulunmadığı için zorluk yaşayacaklardır. Prosedür; araştırma görevlisi Cisneros, doktora sonrası araştırmacı Stuart Core ve diğer bir doktora sonrası araştırmacı olan Leila Green tarafından gösterilecektir. Örnek olarak, beş nanometre çapında altın nanoparçacıklar içeren ticari olarak mevcut 500 mililitrelik bir şişe ile başlayın.Stok altın nanoparçacık çözeltisinden yaklaşık 125 mililitre alın ve bunu altı adet 50 kilodalton santrifüj filtre tüpüne paylaştırın; nanoparçacıkları 3000 RPM'de iki dakika beş saniye boyunca santrifüjleyin. Filtrelenmiş tampon olan süpernatantı uzaklaştırın ve her filtreyi daha fazla stok çözelti ile yeniden doldurun.Tüm nanoparçacık çözeltisi filtrelenene kadar santrifüjleme, tamponu uzaklaştırma ve tüpleri yeniden doldurma işlemlerine devam edin. Son eklemeden sonra, filtrelenmiş tamponu benzer hacimde deiyonize su ile değiştirin ve filtrelenmiş tampon örneğini RF cihazına yükledikten sonra işlemi yaklaşık sekiz kez daha tekrarlayın. Isınma profilini yakalamak için kızılötesi kamera yazılımını kullanarak QVE üzerinde kutular oluşturun. Sekiz yıkamanın ardından, 5 nm altın nanoparçacık filtratının ısınma verileri deiyonize suyununkine yaklaşmaktadır.UV vis analizi, kontaminant absorpsiyon piklerini izlemek için de kullanılabilir. Burada temiz bir spektrum gösterilmektedir. Tampon kontaminantları tamamen uzaklaştırıldıktan sonra, nanopartikülleri filtre tüplerindeki 0,5 milliliters deiyonize su içinde süspande ederek nanopartikülleri filtreden uzaklaştırırız.Ardından, altı süspansiyonun tamamını tek bir 15 milliliter tüpte birleştirin. Şimdi, stabilite verileri için örneği UV VIS ve zeta potansiyeli kullanarak analiz edin. Nanopartikül konsantrasyonunu belirlemek için I-C-P-O-E-S ve/veya ICP kütle spektrometresi kullanın.Morfolojik veriler elde etmek için SEM ve/veya TEM analizi; bir Kansas RF sistemi veya yük türevleri, 1,3 mililitrelik bir şırınga kuvars vete kullanılarak ve RF elektrik alanı, Q vete'nin bulunduğu havadaki değerinin yaklaşık 90 kilovolt/metre olacak şekilde ayarlanarak da gerçekleştirilebilir. %0,9 sodyum klorür içeren standart bir salin örneği için elektrik alanı yaklaşık 1,1 kilovolt/metreye düşecektir. Bunlar, farklı RF sistemleri arasında karşılaştırmalar yapılabilmesine olanak tanıyan yaklaşık koşullardır.Şimdi, temiz bir kuvars küvete 1000 mg/L konsantrasyonda 1,3 mL saflaştırılmış altın nanoparçacık süspansiyonu doldurun. Numuneyi 120 saniye boyunca veya numune 70 °C'ye ulaşana kadar RF alanına maruz bırakın. Aşırı maruziyet, elektriksel ark oluşumuna veya hızlı kaynamaya yol açabilir.Bir IR kamera ve ilgili yazılımı kullanarak kontrol alanlarının yanı sıra termal görüntüleme verilerini kaydedin. Bu prosedürü aynı örnek üzerinde üç kez tekrarlayın. Şimdi, altın nanoparçacıkları su tamponundan ayırmak için örneği başka bir 50 kilodalton santrifüj filtresinden süzün.Ardından, sadece tampon çözeltiyi RF alanına yeniden maruz bırakın. Yine, altın nanopartikül kolloidi ile filtrat arasındaki saat farkının üç katı, altın nanopartiküllerin kendisinden kaynaklanan HR değerini belirler. Son olarak, filtrede kalan altın nanopartikülleri, daha sonraki deneyler için 1.3 millilitersu su içerisinde süspande ederiz.Bu in vitro çalışmalar, 2D monokatmanlar oluşturan her türlü kanser hücresi tipine uygulanabilir. Bu örnekte, insan hepatosellüler karsinom türevli Hep three B hücreleri kullanılacak olup, 12 kuyucuklu bir plakanın üç kuyucuğuna bir mililitre büyüme ortamı ile yaklaşık 50,000 hücre ekilecektir.Nanopartikül çalışmaları için üç plak, kontrol grubu için ise üç plak dolana kadar hücrelere besiyeri eklemeye devam edin. Plakları 37.5 °C'de 24 saat boyunca inkübe edin. Ertesi gün, üç nanopartikül plağının her bir kuyucuğuna 1000 mg/L'lik altın nanopartikül çözeltisinden 0.1 mL ekleyin; kontrol plaklarına ekleme yapmayın.Her bir kuyucuğa 0,1 mililitre su ekleyin ve tüm plakaları 24 saat daha inkübe edin. 24 saat sonra, hücre besiyerini aspire edin ve yüzeye bağlı altın nanopartikülleri uzaklaştırmak için hücreleri PBS ile yıkayın. Ardından hücre besiyerini yenileyin.Hücreler artık RF maruziyetine hazırdır. Her bir 12 kuyucuklu hücre paketini RF alanı içine yerleştirin ve hücreler 31 °C'ye soğuyana kadar bekleyin. Hafifçe soğuduktan sonra, hücreleri 3,5 dakika boyunca RF'ye maruz bırakın.Hücre besiyerinin son sıcaklığı yaklaşık 37 °C olacaktır. Hücreleri bir inkübatöre aktarın ve analiz etmeden önce 24 saat bekleyin. Hücreler hazır olduğunda, besiyerini aspire edin ve yerine besiyeri içerisinde 2 mL %25 MTT reaktifi ekleyin.Ardından hücreleri dört saat daha inkübe edin. Sonra, MTT medyumunu iki mililitre DMSO ile değiştirin. DMSO'nun MTT reaktiflerini çözebilmesi için hücre plakalarını 10 dakika boyunca bir orbital sarsıcıya yerleştirin.Son olarak, her kuyucuktan 100 µL örnek alarak 96 kuyucuklu bir plakaya aktarın ve plakayı 570 nm'de optik olarak okuyun. Bu in vivo çalışmalar, ortotopik veya ektopik yansıtma modelinde katı tümörler oluşturan her türlü kanser türüne uygulanabilir. Bu örnekte, BPC nude fareler ile Hep three B karaciğer kanseri hücreleri kullanılmıştır.Yaklaşık 100.000 hücre ile başlayın, hücreleri tripsinleyip buz üzerinde bekletin ve 25 µL başına 2 milyon hücre içeren bir solüsyon hazırlayın. Hücre süspansiyonuna eşit miktarda buz gibi soğuk matrigel ekleyin ve bir pipet yardımıyla tekrarlanan aspirasyonlarla iyice karıştırın. Ardından, karıştırılmış süspansiyonu her hayvanın sırtındaki istenen konuma enjekte edin.Birkaç hafta sonra, tümörler bu süre zarfında yarım ile bir santimetre çapına ulaştığında, RF tedavisine başlayın; fareleri IP enjeksiyonu ile ketamin ve ksilazin solüsyonu kullanarak anesteziye alın ve sıcak tutun. Ardından, 27 veya 30 gauge iğneye sahip bir cc'lik şırınga kullanarak altın nanoparçacıkları tümörlerin yarısına doğrudan enjekte edin. Kanı emmek için cerrahi bir tampon kullanın ve enjeksiyon bölgesini alkollü mendille silin.Kontrol olarak, tümörlerin diğer yarısına sadece PBS enjekte edin. Şimdi, her gruptaki farelerin yarısını tedavi edin. Fareyi RF jeneratörünün alıcı başlığına yerleştirin ve gözler, kulaklar ile ayak parmakları da dahil olmak üzere tedavi edilmeyen alanları bakır bantla koruyun.Bu deneyin en önemli kısmı, farelerin doğru şekilde topraklanmasıdır. Uygun topraklama yapılmadığında, hayvanlar üzerinde meydana gelen yük birikimi termal veya elektrodermal yaralanmalara neden olabilir. Bu durum kolaylıkla önlenebilir.Tümörü, transmisyon başlığından, hedeflenen tedavi bölgesinin genişliğinden en az bir santimetre daha uzağa konumlandırın. Şimdi, tümör ve tedavi alanı görünecek şekilde IR termal kamerayı yerleştirin. RF'yi beş dakika boyunca çalıştırın ve ortaya çıkan sıcaklık eğrisini kaydedin.Cilt yüzey sıcaklığı 42 °C'nin üzerine çıkarsa, RF maruziyeti sonrası tedaviyi derhal durdurun. Farelerin, bilinçleri yerine gelene kadar sıcak bir bölmede iyileşmelerini sağlayın. Tedavileri üç hafta boyunca haftada iki kez tekrarlayın.Ardından, son RF maruziyetinden 48 saat sonra fareleri ötanize edin ve tümörleri işleyin. Saflaştırılmış altın nanoparçacıkların RF ısınması, bunlar ile arka plan deiyonize su tampon çözeltisi arasındaki saat cinsinden farkla belirlendi. Sonuçlar, hem 5 nm hem de 10 nm nanoparçacıklar için beklendiği gibiydi.Saflaştırılmış altın nanoparçacıklar, insan hepatosellüler karsinom kaynaklı Hep three B hücrelerine entegre edilmiştir. Bu hücreler bir RF alanına maruz kaldığında, genellikle internalize nanoparçacıklar olmadan RF'ye maruz kalan hücrelere göre daha düşük canlılık gösterirler. Şekil üç, kullanılan altın nanoparçacıkların tek başlarına sınırlı toksisiteye ancak mükemmel RF kaynaklı sitotoksik özelliklere sahip olduğu idealize edilmiş bir senaryoyu tasvir etmektedir; çeşitli nanomalzeme türleri kullanılarak bugüne kadar elde edilen in vitro sonuçların kapsamlı bir incelemesi için literatüre başvurunuz.Babsi nude farelerin sırtlarında tümörler oluşturmak için Hep three B. Karaciğer kanseri hücreleri kullanılmıştır. Bu tümörlere, PBS içerisinde süspanse edilmiş altın nanopartiküller enjekte edilmiş ve ardından RF maruziyeti uygulanmıştır. Tedavi sonrası Thomas analizi, tedavinin tümör büyümesini kontrol altına aldığını ve tümör kütlesini azalttığını ortaya koymuştur.Bu videoyu izledikten sonra, nanopartiküllerin RF duyarlı özelliklerini ve in vitro ile in vivo çözeltilerini belirleyerek, RF aracılı hipertermi kullanımına uygunluklarının nasıl değerlendirileceği konusunda kapsamlı bir bilgi edinmiş olmalısınız. Yüksek güçlü RF elektrik alanlarıyla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın. Aktif bir elektrik alanına asla dokunmayın veya elinizi yaklaştırmayın.Elektrik alan ölçümleri yapın ve gerekirse, Faraday kafesi gibi uygun bir zırhlama kullanın. Genel olarak, yüksek şiddetli elektrik alanlara uzun süreli maruziyetinizi her zaman en aza indirin.

protocols-for-assessing-radiofrequency-interactions-with-gold

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Bu kağıt kadar 12-24 hr koşulları gibi ateş uyarabilir farelerde tüm vücut ısısı için bir protokol açıklar.

Farelerde Uzun Süre Whole Body Hipertermi için protokol

Islak kimyasal yaklaşımla üretilen çok işlevli Fe2O3-Au nanopartiküllerinin sentezini ve özelliklerini tanımlıyoruz ve lazer ışınlaması kullanarak fototermal özelliklerini araştırıyoruz. Kompozit Fe2O3-Au nanopartikülleri, mükemmel manyetik ve plazmonik özelliklere sahip çok işlevli bir yapı oluşturarak her iki malzemenin özelliklerini korur.

Çok fonksiyonlu Hibrid Fe<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 3</sub&gt; Verimli plasmonik Isıtma -Au Nanoparçacıklar

Burada sunulan, manyetik hipertermi ve fototermal kombinasyon kanser tedavisi için bir nanoterapötik platformda kendi kendine montaj, sinerjik manyetik, akustik ve optik yanıt verme yoluyla demir oksit nanopartikül kabuklu mikrobubbles (NSM) imalatı için bir protokoldür.

Manyetik Hipertermi ve Pothototermal Kombinasyon Kanser Tedavisi için Manyetik, Akustik ve Optik-Üçlü Duyarlı Mikrobubbles

Bu protokol, sofistike bir dağıtım ve izleme sistemi kullanarak manyetik nanopartikül hipertermisinin doğru bir şekilde verilmesi için gerekli teknikleri ve metodolojiyi sunar.

Özel Yapım Bir Dağıtım Sistemi Kullanarak Manyetik Nanopartikül Hipertermisinin In Vitro ve In Vivo Teslimatı

Bu çalışma, lazer ışınlanmış altın nanopartiküllerden tBLM'lere ısı transferinin dinamik, invaziv olmayan izlenmesini sağlamak için bir protokolü özetlemektedir. Sistem, tBLM'lerdeki iletkenlik değişikliklerinin gerçek zamanlı ölçümü için empedans spektroskopisini, ısı üretimi için altın nanopartikül aydınlatmasını yönlendiren yatay odaklı bir lazer ışını ile birleştirir.

Altın Nanopartiküller ve Lipid Membranları Arasındaki Isı Transferini İzlemek için Bağlı Bilayer Lipid Membranları

Burada, rabdomiyosarkom fare modelinde sıcaklığa duyarlı lipozomlardan ilaç salınımını tetiklemek için manyetik rezonans rehberliğinde yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason tarafından üretilen kontrollü hipertermiyi kullanmak için bir protokol sunulmaktadır.

Manyetik Rezonans Rehberliğinde Yüksek Yoğunluklu Odaklanmış Ultrason Tarafından Üretilen Hipertermi: Bir Murin Rabdomiyosarkom Modelinde Uygulanabilir Bir Tedavi Yöntemi

Makale, bir dipolar radyofrekans hipertermi sistemi tarafından sağlanan ısıtmayı takiben geçici sıcaklık profillerini ve interstisyel sıvı basıncının birleştirilmiş uzay-zamansal değişimini simüle etmek için bir protokolü açıklamaktadır. Protokol, tümör mikroçevresini karakterize eden biyofiziksel parametrelerin girişimsel hipertermi tekniklerine yanıtını değerlendirmek için kullanılabilir.

Hiperterminin Tümör Mikroçevresi Üzerindeki Etkisini Araştırmak İçin Hesaplamalı Modelleme Yaklaşımı

Bu makale, plazmonik fototermal tedavi için optik özellikleri çoğaltan tümör dokusu fantomlarının hazırlanmasına yönelik protokolü sunmaktadır. Fantom hazırlama, fototermal değerlendirmeler ve terapötik parametreleri değerlendirmek için fototermal sıcaklık ölçümlerine dayalı geliştirilen sayısal modelin doğrulanmasını detaylandırır ve ön test için in vivo çalışmalara etik, uygun maliyetli bir alternatif sunar.

Plazmonik Fototermal Kanser Tedavisi: Fototermal Sıcaklık Dağılımını Görselleştirmek için Nanopartikül Gömülü Tümör Dokusu Taklit Eden Fantomlar

Bu protokol, katı tümör modellerinde hedefe yönelik hipertermik tedavi için gerekli teknikleri ve metodolojiyi sunar. Yaklaşım, tümör mikroçevresinde lokalize ısınmayı indüklemek için intratümöral olarak enjekte edilen altın nanoçubuklar tarafından yakın kızılötesi ışığın fototermal dönüşümünden yararlanır.

Yakın Kızılötesi Işığın İntratümöral Altın Nanoçubuklar Tarafından Fototermal Dönüşümü Yoluyla Murin Tümör Modellerinde Hedeflenen Hafif Hiperterminin İndüklenmesi

Bu video hematoksilen ve eosin (H &amp; E) ve immunohistokimyasal (İHK) kullanarak insan pankreas adacık karakterizasyonu için prosedürleri göstermektedir. Baş, gövde ve kuyruk bölgelerinden Pankreas bölümleri adacık endokrin kompozisyon (insülin, glukagon ve pankreatik polipeptit), hücre çoğaltma (Ki67) ve inflamatuar infiltrasyon (H &amp; E, CD3) belirlemek için H &amp; E ve İHK her ikisi tarafından boyanmış. Unsinat bölge pankreatik polipeptid için İHK kullanarak yerelleştirilmiştir.

İnsan Pankreas Adacıklar için boyama Protokoller

Keşfedin altın nanoparçacıkların 13,56 MHz radyofrekans alanında ısıtma özelliklerini in vitro ve in vivo değerlendirmeyi. Bu yöntem kanser tedavisinde hipertermi uygulamaları için güvenlik ve etkinlik analizi sağlar.

Non-invaziv Hipertermi Kanser Tedavisi için Altın Nanoparçacıklannm ve Biyolojik Sistemleri ile Radyofrekans Etkileşimleri değerlendirilmesi için Protokoller (Video) | JoVE Journal

Non-invaziv Hipertermi Kanser Tedavisi için Altın Nanoparçacıklannm ve Biyolojik Sistemleri ile Radyofrekans Etkileşimleri değerlendirilmesi için Protokoller

Daha fazla video keşfet