December 13th, 2015
BİR MR-uyumlu özel tasarlanmış lazer tabanlı ısıtma cihazları, özellikle tümör bölgesinde termosensitif lipozomlardan maddelerin salınımını aktive etmek amacıyla deri altı tümörlerin lokal ısıtma sağlamak için geliştirilmiştir.
Bu prosedürün genel amacı, ısıyla aktive edilen bir lipozom formülasyonunun verilmesi için deri altı tümörleri lokal olarak ısıtmak için kullanılabilen özel olarak inşa edilmiş, lazer bazlı bir ısıtma cihazının çalışmasını göstermektir. Bu, önce HTLC formülasyonunun lipid film oluşumu, hidrasyon ekstrüzyonu ve diyaliz yoluyla hazırlanmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adımda, bir donör fare servikal karsinom hücreleri ile aşılanır.
Dört ila beş hafta sonra, tümör eksize edilir, parçalara ayrılır ve ayrı ayrı bir alıcı fareye implante edilir. Son adımda, alıcı fare tümörü, lazer tabanlı ısıtma sistemi kullanılarak lokal olarak 42 santigrat dereceye kadar ısıtılır. Lazer bazlı ısıtma aparatı, ışık iletimi sırasında doku sıcaklığındaki değişikliklerin izlenmesini sağlayan MR Uyumludur ve küçük hayvanın deliğindeki tümörün basit ve etkili bir şekilde ısıtılmasına izin veren küçük ve taşınabilir bir cihazdır.
Bu tekniğin, bir su banyosu ve bir ısıtma kateteri kullanmak gibi mevcut bir yönteme göre temel avantajları, tekniğimizin, ısıl işlemin başlatılmasından sonraki bir ila iki dakika içinde tümöre ısı vermek için uygun bir yöntem sağlaması ve lazer gücünün gerçek zamanlı olarak ayarlanmasına izin vermesidir. işlem sırasındaki sıcaklık dalgalanmalarını en aza indirir. Bu yöntem fikri ilk olarak HTLC termo duyarlı lipozom formülasyonumuz ile in vivo çalışmalar yapmaya başladığımızda aklımıza geldi.
Mevcut yöntemlerin subkutan bir tümörün lokal olarak ısıtılmasını verimli bir şekilde sağlayamadığını bulduk. Lipozom hazırlama prosedürleri, laboratuvarımdan bir doktora öğrencisi olan myung tarafından gösterilecektir. Lipozomları hazırlamak için, taze hazırlanmış lipid karışımını taze hazırlanmış lipid ilaç karışımı ile birleştirerek başlayın, ardından lipit karışımı hidrasyon yaparken her 15 ila 20 dakikada bir girdap ile bir saatlik bir hidrasyon yapın. 10 mililitrelik ekstrüderi, ekstrüderin termo varilini 70 santigrat dereceye ayarlanmış bir sirkülasyon su banyosuna iki yığın 200 nanometre polikarbonat filtre ile birleştirin ve cihazı sıkıştırılmış bir nitrojen tankına bağlayın.
Hidrasyonun hemen ardından, lipitleri ekstrüder odasına aktarın ve nitrojen akışını açın. Daha sonra 200 PSI'lik bir basınçta lipozomları zarlardan ekstrüde edin ve lipozomları 70 santigrat derece su banyosunda ayarlanmış 50 mililitrelik konik bir tüpte toplayın. Lipozomları beş kez ekstrüde ettikten sonra, cihazı sökün ve iki yığın 100 nanometre polikarbonat filtre ile yeniden monte edin.
Basıncı 400 PSI'ye ayarlayın ve lipozomları gösterildiği gibi 10 kez ekstrüde edin. Lipozomların son ekstrüzyondan 15 mililitrelik bir konik tüpte toplanması, lipozomların oda sıcaklığına soğumasına izin verir, ardından çözünmeyen sisplatinin santrifüjleme ile çökeltilmesi, daha sonra lipozomların steril koşullar altında 15.000 moleküler ağırlıklı bir kesme ile diyaliz tüpünde% 0.9 saline karşı gece boyunca diyalize edilmesi. Servikal tümörü implante etmek için ksenogreft% 90'lık birleşik bir kültürden 180 hücre toplayın ve canlı servikal karsinom hücrelerinin sayısını hemo ile sayın.
Sitometre daha sonra hücreleri 100 mikrolitre başına altı me 180 hücreye bir kez seyreltir. Tüm hayvan çalışmaları Star İnovasyon Merkezi'nde yapıldı, dişi skit fareleri kaliperler kullanılarak arka bacakın gastrok kasına intramüsküler enjeksiyonla aşıladı, tümörler en uzun boyutlarında dokuz ila 12 milimetreye ulaşana kadar ortaya çıkan tümör boyutunu ölçtü. Daha sonra tümörü donör fareden çıkarın ve iki ila üç milimetre küp parçalarına kıyın.
Şimdi alıcı hayvanın sol arka bacakını tıraş edin ve çıplak deride bir kesi yapın. Donör tümörün bir parçasını insizyondan deri altına yerleştirin ve implantasyondan üç ila beş gün sonra cildi kapatmak için bir ila iki yara klipsi kullanın. Klipsleri çıkarın ve ısıl işlemi gerçekleştirmek için tümörün iki ila üç hafta büyümesine izin verin.
İlk olarak, bir lazer fiberinin bir ucunu lazer cihazına ve diğer ucunu aydınlatıcıya bağlayın. Daha sonra, anestezi uygulanmış bir alıcı farenin lateral kuyruk venine 27 gauge enjeksiyon kateteri yerleştirin, ardından tümörün merkezine 22 gauge kateter yerleştirin. Ardından, herhangi bir sıcaklık değişikliğini izlemek ve tüm tümörü aydınlatıcı ile kaplamak için içi boş katetere bir fiber optik sıcaklık probu yerleştirin. Son.
Gücü 0,8 ila bir watt'a ayarlayın, ardından lazeri açın ve sıcaklığın yükselmesini bekleyin, tedavi boyunca lazer gücünü manuel olarak ayarlayarak tümörün sıcaklığını 0,1 ila 0,8 watt arasında tutmak için 42 santigrat derece arasında ısıl işlem görmüş bir tümörden geçen bir kesitin bu görüntüsünde gösterildiği gibi, Toplam gücün bir watt olduğunu varsayarsak, tümörün herhangi bir noktasındaki maksimum akıcılık oranı santimetre kare başına 70 miliwatt'tır ve tümördeki akıcılık oranı cilt derinliğindedir ve proton rezonans frekansının manyetik rezonans termometrisi ısıtmasına kaymasıyla onaylanan maksimum akıcılık oranının %50'sini ölçer. Lazer tabanlı ısıtma kurulumunun kullanılması, nokta kaynağı tarafından ısıtmadan önce elde edilen mutlak bir temel ölçümden bağıl sıcaklık değişimini izleyen, resimde gösterilen nispeten düzgün bir sıcaklık dağılım haritası oluşturur. Isıtılmış tümör, manyetik rezonans sinyal analizi ile belirlendiği gibi gad HTLC'nin uygulanmasından sonra ısıtılmamış turt kasına kıyasla en yüksek nispi sinyal artışını gösterir ve sinyali ısıtma süresinin sonuna kadar korur Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, uygun şekilde gerçekleştirilirse 15 dakikadan daha kısa sürede kurulabilir ve ısıya duyarlı lipozom formülasyonlarının klinik öncesi değerlendirmesi için değerli bir araç sağlar.
Dördüncü Sınıf lazerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken her zaman koruyucu gözlük takmak gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu çalışma, subkutan tümörlerin lokal ısıtması için tasarlanmış, özel olarak inşa edilmiş, MRI uyumlu lazer tabanlı bir ısıtma cihazını göstermektedir. Cihaz, termosensif lipozomlardan özellikle tümör bölgesinde ajanların salınımını aktifleştirir.
This work addresses a key limitation in liposomal drug delivery: insufficient triggered release at the tumor site, which limits bioavailability and therapeutic efficacy. By integrating a custom laser-based heating system with MR thermometry and thermosensitive liposomes, the study enables precise, localized activation of drug release in preclinical models. This approach supports mechanistic de-risking of thermosensitive liposome platforms by validating spatiotemporal control over payload delivery, a critical factor for translational confidence in oncology pipelines.
The method fits within the early discovery to preclinical continuum, enabling hypothesis-driven evaluation of thermosensitive liposome systems prior to lead optimization.