Name: Çok Modlu Faz Değiştirme Porfirin Damlacıklarının Sentezi ve Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-10-15T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Öğrenin, faz değiştiren porfirin damlacıklarının soğutma ve çalkalama ile basınçsız sentezini. Bu yöntem, mikrobaloncukların damlacıklara yoğunlaştırılmasını görsel olarak doğrulamayı 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

Yazarlar, gaz değiştiricinin inşasına yardımcı olduğu için Dr. Brandon Helfield'a ve teknik tartışmalar için Dr. Miffy Hok Yan Cheng'e teşekkür eder. Yazarlar aşağıdaki finansman kaynaklarına teşekkür etmek istiyor: Ontario Lisansüstü Bursu, Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri, Terry Fox Araştırma Enstitüsü ve Prenses Margaret Kanser Vakfı.

1. Susuz lipit filmleri
<ol><li>Gereken kabuk bileşenlerinin her birinin kütlelerini hesaplayın (bkz. Ek Dosya "Lipid Formül Sayfası"). NOT: Bu protokol için, kabuk bileşimi: 10 molar % 1,2-distearoyl-sn-glisero-3-fosephoethanolamine-N-[metoksi (polietilen glikol)-5000] amonyum tuzu (DSPE-PEG5K), x molar % pirofotofor 1-stearoyl-2-hydroxy-sn-glisero-3-fosfokolin (Pyro-SPC) ve (90 - x) molar % 1,2-distearoyl-sn-glisero-3-fosfokolin (DSPC) konjuge. Pyro-SPC miktarı 7 kabuk bileşiminde(x = 0, 1, 10, 20, 30, 40, 50) değişmektedir. Stok şişesinde DSPE-PEG5K'nin moleküler ağırlığını kontrol edin.<ol>
<li>Protokolü en az 1 mL hacimli herhangi bir lipid hacmine ölçeklendirin. Bu protokol için tüm formülasyonlar için mL başına 1 mg toplam lipit konsantrasyonu ile 10 mL toplam lipid hacmi kullanılmıştır. Ekscipient çözelti olacaktır: 10% propilen glikol, 10% gliserol ve% 80 fosfat tampon salin (PBS, 1X, 7.4 pH) (% v / v / v) (bkz. Adım 2.3 ve "Lipid Formül Sayfası"). NOT: Pyro-lipids sentez protokolü, Zheng ve ark.15tarafından yapılan çalışmalardan değiştirilen S1'den S1'e Ek Dosya "Diğer Protokoller ve Veriler" Adımlarında özetlenmiştir.</li>
	</ol></li>
	<li>Hesaplanan kütlelere dayanarak (bkz. Adım 1.1 ve "Lipid Formül Sayfası"), Pyro olmayan lipitlerin her birini tartın ve vidalı kapaklı yeterince büyük bir borosilikat cam şişeye aktarın.</li>
	<li>Şişeyi kaplayın, kapağı ve şişeyi etiketleyin ve lipid şişesinin altını ve duvarlarını alüminyum folyo ile örtün. Bu şişe, protokolün geri kalanı için "Lipid Şişesi" olarak adlandırılacaktır. Lipid Şişesi'ni serin, kuru ve karanlık bir alanda saklayın.</li>
	<li>Formülasyon Pyro-SPC içeriyorsa, 10 mg Pyro-SPC kuru filmi (bkz. "Diğer Protokoller ve Veriler") 1 mL kloroforma çözün. 5 sn için girdap, emiciliği ölçün ve Lipid Şişesi'ne eklemek için uygun hacmi hesaplayın. DİkKAT: Kloroform sağlık açısından zararlı, tahriş edici ve toksiktir. Koruyucu bir laboratuvar önlüğü, göz koruması, eldiven giyin ve duman solumaktan kaçının. NOT: Pyro-SPC ışığa duyarlı olduğundan, Pyro-SPC'yi kullanırken mümkünse çalışma alanındaki ışıkları azaltın. Pyro-SPC'yi kullanılmadığında kapalı ve kapalı tutun.<ol>
<li>Ultraviyole görünür spektrofotometrede, 800 nm ile 300 nm dalga boyu aralığından emilimi 0,5 nm artışlarla ölçecek ve uyumlu bir 1 cm yol uzunluğu cuvettesinde 2000 μL saf metanol ile bir taban çizgisi ölçecek şekilde ayarlayın. DİkKAT: Metanol sağlık açısından zararlı, tahriş edici, toksik ve yanıcıdır. Koruyucu bir laboratuvar önlüğü, göz koruması, eldiven giyin ve duman solumaktan kaçının. Kıvılcımlardan ve ısıdan uzak dur.</li>
		<li>2000 μL metanol içine kloroformda Pyro-SPC'nin 2 μL'sini ve 30 sn için girdabı ekleyin. Temiz, uyumlu 1 cm'lik bir cuvette içine aktarın ve emiciliği ölçün. Absorbans, ultraviyole görünür spektrofotometrenin absorbans aralığının 667 nm dışındaysa bu seyreltme faktörünü ayarlayın. NOT: Kloroform veya metanol transferi yaptığınızda, daha iyi doğruluk için mekanik pipet yerine temiz bir cam şırınna veya pozitif deplasmanlı pipet kullanın.</li>
		<li>Üç taraflı absorbans değerlerini elde etmek için Adım 1.4.2'yi iki kez daha yineleyin.</li>
		<li>Absorbans tepe değerlerini 667 nm olarak ortalamalayın ve Lipid Şişesi14,15için gereken kloroform pyro-SPC hacmini hesaplamak için aşağıdaki denklemi kullanın: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/62665/62665eq01.jpg"> burada V, Pyro-SPC'nin gerekli kloroform hacmidir, m Pyro-SPC'nin gerekli kütlesidir (bkz. Adım 1.1 ve "Lipid Formül Sayfası"), M, Pyro-SPC'nin moleküler ağırlığı 1040.317 g·mol-1, A ortalama emicilik 667 nm, d, kloroform hacimlerde metanol ve Pyro-SPC'ye dayanan seyreltme faktörüdür (Adım 1.4.2), L, 1 cm'de cuvette yol uzunluğudur ve ε 45000 L·mol -1 ·cm-1'dePyro-SPC'nin 667nmmolar zayıflama katsayısıdır. NOT: Denklemin paydası, bir analitin çözeltideki konsantrasyonu ile uzaktan ölçülen optik absorbansı ilişkilendiren Bira-Lambert Yasası'dır.</li>
		<li>Temiz bir cam şırınna (Şekil 1A) kullanarak önceki adımdan Lipid Şişesi'ne kloroform olarak hesaplanan Pyro-SPC hacmini ekleyin ve ardından şişeyi kaplayıp örtün. NOT: Şekil 1'de yalnızca 0 Pyro-lipid formülasyonu gösterilir.</li>
		<li>Kloroformda kalan herhangi bir Pyro-SPC varsa: Dumanlı bir başlıkta, Pyro-SPC + kloroform şişesini Adım 1.4'ten çözün, şişeyi kısmen yana eğin ve nitrojen gazını pyro-SPC/ kloroform şişesine mümkün olduğunca hafifçe akıtın. Azot gazı akışını kullanarak kloroformu kurutmak ve Pyro-SPC'yi kurudukça şişenin iç duvarına eşit şekilde kaplamak için şişeyi döndürün. Sıçrama olmadığından ve çözeltinin hiçbirinin düşmeyip düşmeyden emin olun.</li>
		<li>Pyro-SPC lipid filmi kuru ve şişenin duvarına kaplanmış olarak göründüğünde, azot gazı akışını kapatın. Şişeyi kaplayın, şişe boynunu balmumu filmiyle kapatın ve şişeyi -20 °C'de ve karanlıkta saklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>% 90 kloroform ve% 10 metanol (% v / v) çözeltisi hazırlayın ve Lipid Şişesine 5 mL ekleyin. Lipid Şişesini kaplayın ve içeriği homojenize etmek için hafifçe döndürün (Şekil 1B). NOT: Formülasyon fosfatadik asit lipitler içeriyorsa (örneğin 1,2-distearoyl-sn-glisero-3-fosfat sodyum tuzu (DSPA)), ekleyin: 60% kloroform, % 32 metanol ve% 8 çift deiyonize su (% v / v / v) Lipid Vial için. Lipit içeriğini tamamen çözmek için daha yoğun girdap gerekebilir.</li>
	<li>Dumanlı bir başlıkta Lipid Şişesi'nin kapağını çözün, Lipid Şişesini kısmen yana yatırın ve lipid şişesine mümkün olduğunca hafifçe azot gazı akışı. Azot gazı akışını kullanarak çözeltiyi kurutmak için Lipid Şişesini döndürün ve lipid filmini kurudukça Lipid Şişesi'nin iç duvarına eşit şekilde kaplayın. Sıçrama olmadığından ve çözeltinin hiçbirinin düşmeyip düşmeyden emin olun.</li>
	<li>Lipitler kuru ve lipit şişesinin iç duvarlarına kaplanmış olarak göründüğünde (Şekil 1C), azot gazı akışını kapatın, Lipid Şişesi'nin tabanını ve duvarını alüminyum folyo ile örtün ve üst açıklığı havalandırma için bir iğne ile birkaç delik ile dürtülmüş alüminyum folyo ile örtün (Şekil 1D).</li>
	<li>Kapalı Lipid Şişesini bir vakum kurutucunun içine etiketleyin ve yerleştirin ve lipitlerin en az 24 saat, ancak en fazla 72 saat kurumasını bekleyin. NOT: Protokol daha sonra, 24 ila 72 saat sonra sürdürülebilir.</li>
</ol>2. Lipid Hidrasyon
<ol><li>Bir banyo sonicator'ı suyla doldurun ve 70 ° C'ye ısıtın. Suyu karıştırmaya yardımcı olmak için sonikasyonu açın. DİkKAT: Su ve sonicator yüksek sıcaklıklardadır. Suya ve sonicator'a dokunmaktan kaçının. Göz koruması, koruyucu laboratuvar önlüğü ve koruyucu eldiven giyin.</li>
	<li>Banyo sonicator 70 °C'ye ulaştıktan sonra Lipid Şişesi'ni vakum kurutucudan çıkarın. Mümkünse çalışma alanındaki ışıkları azaltın.</li>
	<li> </li><li><ol><li></li><li></ol></li><li><li><li> </li><li></li><li> <ol><li> </li><li></li><li> </li><li></li><li></ol></li><li> </li></ol><ol><li></li><li><li><li> </li></ol><ol><li><li><ol><li></ol></li><li><ol><li> </li><li> </li><li> </li><li><li> </li><li><li><li><li> </li></ol></li><li> </li><li> </li><li></li><li><ol><li> </li></ol></li><li></li><li><li><li><li><ol><li></ol></li><li><li> <ol><li></ol></li><li> </li><li><li></ol><ol><li> </li><li><li><ol><li><li> </li><li></ol></li><li> <ol><li><li><li> </li><li><li></ol></li><li> <ol><li><li><li> </li><li><li> </li></ol></li></ol><ol><li><li><li></li><li><li></li><li><li> </li></ol>

<ol><li>Gramiak, R., Shah, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiography+of+the+aortic+root%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Echocardiography of the aortic root.</a> Investigative Radiology. 3 (5), 356-366 (1968).</li>
<li>Ferrara, K., Pollard, R., Borden, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+microbubble+contrast+agents%3A+fundamentals+and+application+to+gene+and+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Ultrasound microbubble contrast agents: fundamentals and application to gene and drug delivery.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 9, 415-447 (2007).</li>
<li>Bing, K. F., Howles, G. P., Qi, Y., Palmeri, M. L., Nightingale, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+%28BBB%29+disruption+using+a+diagnostic+ultrasound+scanner+and+Definity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier (BBB) disruption using a diagnostic ultrasound scanner and Definity in mice.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 35 (8), 1298-1308 (2009).</li>
<li>Helfield, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+the+accumulation+of+submicron+phase-change+droplets+in+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Investigating the accumulation of submicron phase-change droplets in tumors.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 49 (10), 2891(2020).</li>
<li>Sheeran, P. S., Luois, S. H., Mullin, L. B., Matsunaga, T. O., Dayton, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+ultrasonically-activatable+nanoparticles+using+low+boiling+point+perfluorocarbons%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Design of ultrasonically-activatable nanoparticles using low boiling point perfluorocarbons.</a> Biomaterials. 33 (11), 3262-3296 (2012).</li>
<li>Sheeran, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+of+generating+submicrometer+phase-shift+perfluorocarbon+droplets+for+applications+in+medical+ultrasonography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Methods of generating submicrometer phase-shift perfluorocarbon droplets for applications in medical ultrasonography.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 64 (1), 252-263 (2016).</li>
<li>Yoo, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+encapsulation+on+in+vitro+and+in+vivo+performance+of+volatile+nanoscale+phase-shift+perfluorocarbon+droplets%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Impact of encapsulation on in vitro and in vivo performance of volatile nanoscale phase-shift perfluorocarbon droplets.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 44 (8), 1836-1852 (2018).</li>
<li>Sheeran, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-guided+ultrasound+characterization+of+volatile+sub-micron+phase-shift+droplets+in+the+20-40+MHz+frequency+range%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Image-guided ultrasound characterization of volatile sub-micron phase-shift droplets in the 20-40 MHz frequency range.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 42 (3), 795-807 (2016).</li>
<li>Sheeran, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((More+than+bubbles%3A+creating+phase-shift+droplets+from+commercially+available+ultrasound+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">More than bubbles: creating phase-shift droplets from commercially available ultrasound contrast agents.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 43 (2), 531-540 (2017).</li>
<li>Chen, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+drug+delivery+with+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+opening+using+acoustically-activated+nanodroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Targeted drug delivery with focused ultrasound-induced blood-brain barrier opening using acoustically-activated nanodroplets.</a> Journal of Controlled Release. 172 (3), 795-804 (2013).</li>
<li>Wu, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focused+ultrasound-facilitated+brain+drug+delivery+using+optimized+nanodroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Focused ultrasound-facilitated brain drug delivery using optimized nanodroplets.</a> Physics in Medicine and Biology. 63 (3), 035002(2018).</li>
<li>Lee, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound-enhanced+siRNA+delivery+using+magnetic+nanoparticle-loaded+chitosan-deoxycholic+acid+nanodroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Ultrasound-enhanced siRNA delivery using magnetic nanoparticle-loaded chitosan-deoxycholic acid nanodroplets.</a> Advanced Healthcare Materials. 6 (8), 1601246(2017).</li>
<li>Cao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+release+from+phase-changeable+nanodroplets+triggered+by+low-intensity+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Drug release from phase-changeable nanodroplets triggered by low-intensity focused ultrasound.</a> Theranostics. 8 (5), 1327-1339 (2018).</li>
<li>Huynh, E., Jin, C. S., Wilson, B. C., Zheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aggregate+enhanced+trimodal+porphyrin+shell+microbubbles+for+ultrasound%2C+photoacoustic%2C+and+fluorescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Aggregate enhanced trimodal porphyrin shell microbubbles for ultrasound, photoacoustic, and fluorescence imaging.</a> Bioconjugate Chemistry. 25 (4), 796-801 (2014).</li>
<li>Zheng, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-density+lipoprotein+reconstituted+by+pyropheophorbide+cholesteryl+oleate+as+target-specific+photosensitizer%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Low-density lipoprotein reconstituted by pyropheophorbide cholesteryl oleate as target-specific photosensitizer.</a> Bioconjugate Chemistry. 13 (3), 392-396 (2002).</li>
<li>Dhaliwal, A., Zheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+accessibility+of+EPR-insensitive+tumor+phenotypes+using+EPR-adaptive+strategies%3A+Designing+a+new+perspective+in+nanomedicine+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Improving accessibility of EPR-insensitive tumor phenotypes using EPR-adaptive strategies: Designing a new perspective in nanomedicine delivery.</a> Theranostics. 9 (26), 8091-8108 (2019).</li>
<li>Goertz, D. E., de Jong, N., vander Steen, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attenuation+and+size+distribution+measurements+of+Definity+and+manipulated+Definity+populations%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Attenuation and size distribution measurements of Definity and manipulated Definity populations.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 33 (9), 1376(2007).</li>
<li>Pellow, C., Acconcia, C., Zheng, G., Goertz, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Threshold-dependent+nonlinear+scattering+from+porphyrin+nanobubbles+for+vascular+and+extravascular+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Threshold-dependent nonlinear scattering from porphyrin nanobubbles for vascular and extravascular applications.</a> Physics in Medicine and Biology. 63 (21), 215001(2018).</li>
<li>Kwan, J. J., Borden, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+monolayer+collapse+and+microbubble+stability%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Lipid monolayer collapse and microbubble stability.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 183, 82-99 (2012).</li>
<li>Overchuk, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subtherapeutic+Photodynamic+Treatment+Facilitates+Tumor+Nanomedicine+Delivery+and+Overcomes+Desmoplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Subtherapeutic Photodynamic Treatment Facilitates Tumor Nanomedicine Delivery and Overcomes Desmoplasia.</a> Nano Letters. 21 (1), 344-352 (2021).</li>
<li>Feshitan, J., Chen, C. C., Kwan, J. J., Borden, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbubble+size+isolation+by+differential+centrifugation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Microbubble size isolation by differential centrifugation.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 329 (2), 316-324 (2009).</li>
<li>Paproski, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porphyrin+nanodroplets%3A+Sub-micrometer+ultrasound+and+photoacoustic+contrast+imaging+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Porphyrin nanodroplets: Sub-micrometer ultrasound and photoacoustic contrast imaging agents.</a> Small. 12 (3), 371-380 (2016).</li>
<li>Periyasamy, P. C., Leijten, J. C. H., Dijkstra, P. J., Karperien, M., Post, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomaterials+for+the+local+and+targeted+delivery+of+osteoarthritis+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Nanomaterials for the local and targeted delivery of osteoarthritis drugs.</a> Journal of Nanomaterials. 2021, 1-13 (2012).</li>
<li>Matsumura, Y., Maeda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+concept+for+macromolecular+therapeutics+in+cancer+chemotherapy%3A+mechanism+of+tumoritropic+accumulation+of+proteins+and+the+antitumor+agent+smancs%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy: mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs.</a> Cancer Research. 46 (12), 6387-6392 (1986).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Ultrason görüntüleme, akustik dalgaları kullanan invaziv olmayan, iyonlaştırıcı olmayan bir tıbbi görüntüleme şeklidir. Ultrason tarayıcıları daha taşınabilir ve gerçek zamanlı görüntüler sağlayabilirken, ultrason görüntüleme düşük kontrasttan muzdarip olabilir, bu da sonografların benzer ekojenik patolojik özellikleri güvenilir bir şekilde ayırt etmesini zorlaştırır. Bu sınırlamayı önlemek için, vasküler kontrastı iyileştirmek için konaka mikrobubbles enjekte edilebilir. Mikrobubbles, akustik dalgalara karşı oldukça ekojenik olan ve gelişmiş damar kontrastı sağlayabilen mikron boyutlu gaz dolu kontrast ajanlarıdır1,2. Mikrobubbles kabukları ve gaz çekirdekleri görüntüleme, tromboliz, hücre zarı permeabilizasyonu veya geçici vasküler açıklık2gibi farklı uygulamalar için uyarlanabilir.
Mikrobubbles bir dezavantajı onların kısa dolaşım yarı ömürleridir. Örneğin, klinik olarak mevcut perflutren lipid mikroküreciklerinin sadece yarı ömrü 1,3 dakika 3 'tür. Uzun görüntüleme seansları için birden fazla mikrobubble enjeksiyonuna ihtiyaç vardır. Mikrobubbles bir başka dezavantajı onların büyük çaplarıdır. Perflutren lipid mikroküreçleri yaklaşık 1 ila 3 μm çapında, vaskültürde dolaşacak kadar küçük olsa da, tümörler gibi ilgi çekici dokulara ekstravazasyon ve pasif olarak birikemeyecek kadarbüyüktürler 4. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için bir strateji, gaz çekirdeği mikrobubbles daha küçük, sıvı çekirdekli damlacıklar5,6yoğuşmaktır. Damlacıklar sıvı hallerinde ekojenik olmasa da, yeterince yüksek pik negatif basınçla ultrasona maruz kaldıklarında buharlaştırılarak kontrast sağlama yeteneklerini geri kazanabilirler. Bu, damlacıkların küçük bir sıvı çekirdeğinin daha elverişli farmakokinetiğinden yararlanmasını sağlarken, insonated ve kimyasal bileşimi değiştirmeden kontrast sağlama yeteneğini korur4,7.
Decafluorobutane, gaz ve sıvı durumlar arasında faz kayması için ideal bir perflorokarbon bileşiğidir5,6,7. Decafluorobutane, mikrobubbles'ın sadece sıcaklık azaltma ile damlacıklara yoğunlaşmasına izin verirken, daha az yoğun perflorokarbonlar ek basınç gerektirir5. Bu nazik yöntem yoğuşma sırasında kabarcıkların yok edilmesini en aza indirir7,8,9. Çekirdekleri sıvı olduğu için damlacıklar ekojenik değil ve ultrason için görünmez. Bununla birlikte, yeterli akustik veya termal enerjinin uygulanmasıyla, sıvı çekirdekler tekrar gaz halinde buharlaşarak ekojenik mikrobubbles8üretebilir. Bu buharlaşma, mikrobubbles'ın ne zaman ve nerede üretüleceği kontrol edilmesine izin verir.
Damlacıklar pasif birikim, yerinde buharlaşma veya hücre geçirgenliğini iyileştirmek için yararlı olsa da 4, damlacıklar (ve parçaları) görüntülenemez veya ex vivoölçülemez. Bu nedenle, floresan4,10 , 11,manyetik parçacıklar12, optik emici ajanlar13gibi ölçülebilir eşlik eden tanı maddesi, ilgi çekici dokulara damlacık teslimatını ölçmek için analog olarak kullanılır. Örneğin, Helfield ve arkadaşları, damlacıklar floresan olarak tespit edilemediğinden fare organlarının histoloji görüntüsünün nicelleştirilmesi için floresan nano boncukların ortak enjeksiyonunu kullandı4. Eşlik eden tanı ajanlarının dezavantajı, izlenebilir bileşenin bireysel farmakokinetik profiline bağlı olarak damlacıktan bağımsız olarak hareket etmesidir.
Neyse ki, mikrobubbles ve damlacıkların kabuğu özelleştirilebilir. Örneğin, Huynh ve arkadaşları porfirin-lipid kabukları ile ultrason kontrast ajanları gösterdi, çok modlu mikrobubbles14. Porfirinler aromatik makrosilik yapıya sahip organik bileşiklersınıfıdır 14,15. Optik olarak emici, floresandırlar ve radyoterapi, radyonüklid bazlı görüntüleme veya eser metal bazlı niceleme için çok çeşitli metallere şelatlanabilirler14. Porfirin örneklerinden biri pirofeoforbiddir (Pyro). Pyro'yu lipitlere bağlayarak, Pyro-lipidleri mikrobubbles veya damlacıklara dahil etmek, birden fazla modalite ile görüntülenebilir ve izlenir: akustik, floresan ve emiciliği yoluyla14. Bu çok modlu kontrast aracısı birikimi izlemek ve ölçmek için kullanılabilir. Bu, nicel bileşen artık kabuk üzerine konjuge olduğundan, daha doğru teslimat nicelleştirmesi16'yı etkinleştirerek eşlik eden tanılama aracılarına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir.
Burada, çok modlu faz değiştirme porfirin damlacıkları oluşturmak için bir protokol özetlenmiştir. Ultrason kontrastları ajanlar gibi ilgi çekici dokulara ilaç teslimi için bir platform olarak kullanılabilir gibi tümörler2,4, ultrason ötesinde tespit edilebilirlik genişletmek doğum etkinliği nicellik için yararlı olabilir. Bu damlacıkların amacı, in vivo , yerinde buharlaşma ve akustiktepasif birikim yapabilen ve ikincil sensörlere güvenmeden ex vivo organlardan biyo-dağılımı veya birikimi ölçme potansiyeline sahip izlenebilir ultrason kontrast ajanları sağlamaktır. Porfirin damlacıklarının biyo-dağıtım sensörleri olarak potansiyelini sergilemek için karakterizasyon yöntemleri de özetlenmiştir. Piro-lipid yüklemesinin kabuktaki etkileri (molar oranı ile% 0 ila% 50) da tartışılmaktadır.

<table><tbody><tr><td>1,2-distearoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin-N-[metoksi (polietilen glikol)-5000] (amonyum tuzu)</td><td>Avanti Polar Lipidler</td><td>880220</td><td>"DSPE-PEG5K" olarak da bilinir1-stearoil-2-hidroksi-sn-glisero-3-fosfokolin</td></tr> <tr><td></td><td>Avanti Polar Lipidler</td><td></td><td>855775 "DSPC" olarak da bilinir</td></tr> <tr><td>Alüminyum Folyo</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alüminyum Contalar, Yırtma</td><td>VWR</td><td>16171-840</td><td>Standart Alüminyum, 13 mm dış çap</td></tr><tr><td>Banyo Sonikatörü</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>70 dereceye kadar sonikasyon ve ısıtma yeteneğine sahiptir; C,</td></tr> <tr><td>Bio-Stor Vidalı Kapaklı Şişeler</td><td>Ulusal Bilimsel</td><td>BS20NABP</td><td>Plastik, 2 mL Etekli, O-ringli</td></tr><tr><td>Borosilikat cam şeffaf serum şişeleri</td><td>VWR</td><td>16171-285</td><td>3 mL, 7 mm iç ağız çapı, 13 mm dış ağız çapı</td></tr><tr><td>Fenolik Vidalı Kapaklı Borosilikat Cam Numune Şişesi</td><td>VWR</td><td>66011-020</td><td>1,85 mL, Kısa Form Stili, 12 mm dış çap, 35 mm yükseklik, 8-425 kapak boyutu</td></tr><tr><td>Vidalı kapaklı Borosilikat Cam Flakon</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Boyutlar istenen hacimlere bağlı olacaktır</td></tr><tr><td>Kloroform&nbsp;</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Coulter Counter Elctrolyte Diluent</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Coulter Counter ile uyumlu</td></tr><tr><td>Decafluorobutane (C4F10)</td><td>FluoroMed</td><td>355-25-9</td><td></td></tr><tr><td>Deiyonize Su</td><td>Her marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kuru Buz (Karbondioksit)</td><td>Her marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dinamik Işık Saçılımı (DLS) Partikül Analiz Cihazı</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Sıcaklık kontrolü yapabilen</td></tr><tr><td>E-Z Crimper, 13 mm</td><td>Wheaton</td><td>W225302</td><td>13 mm Standart Alüminyum Contalar</td></tr><tr><td>E-Z Decapper, 13 mm</td><td>Wheaton</td><td>W225352</td><td>13 mm Standart Alüminyum Contalar</td></tr><tr><td>Floresan Spektrofotometre</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>400 ila 600 uyarma ve 300 ila 800 nm emisyon algılama yeteneğine sahip, lazer kaynağına</td></tr> <tr><td>dik dedektörFloresan Spektrofotometre Uyumlu Küvet</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>En az 2 mL tutabilir, 300 ila 800 nm kapasiteli, dört tarafı da optik pencereler&nbsp;</td></tr><tr>Şirket <td>İçi Yapılan</td><td></td> <td>Gaz Eşanjörü</td><td>Montaj talimatları için Ek Bilgiler - "Diğer Protokoller ve Veriler"e bakın.</td></tr><tr><td>Cam şırıngalar</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Boyutlar istenen hacimlere bağlı olacaktır</td></tr><tr><td>GLWR Özel Diyafram Tüpü 10 um</td><td>Beckman Coulter</td><td>B42812</td><td>10 & mikro; m diyafram, Beckman Coulter MultiSizer 4e</td></tr><tr><td>Glycerol</td> ile uyumlu <td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kapaklı yalıtımlı Styrofaom kaplar</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>İzopropanol</td><td>Herhangi marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Liyofilizasyon Tarzı Kauçuk Tıpalar</td><td>VWR</td><td>71000-060</td><td>7 mm iç ağız çapı, 13 mm dış ağız çapı, 2 ayaklı, Klorobütil</td></tr><tr><td>Membran Diyafram Vakum Pompası</td><td>Sartorius Stedim</td><td>16694-1-60-06</td><td>Ayarlanabilir basınçlı</td></tr><tr><td>Metal Maşa</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MS250 21 MHz Doğrusal Dizi Ultrason Dönüştürücü</td><td>VisualSonics</td><td></td><td>21 MHz, B-modu ve doğrusal olmayan görüntüleme yeteneğine sahiptir.</td></tr><tr><td>MultiSizer 4e</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td>0,2 & mikrodan boyutlandırma kabiliyeti; m ila 6 ve mikro; m</td></tr><tr><td>Nalgene Hızlı Akışlı Steril Tek Kullanımlık Vakum Filtre Üniteleri</td><td>Thermo Scientific</td><td>567-0010</td><td>Polietersülfon (PES) membran, 0.1&mu; m gözenek boyutu, 1000 mL hacim. Isoton II steril olmadığından, Filtre ünitelerini birden çok kez kullanabilir</td></tr><tr><td>İğneler, Konvansiyonel</td><td>BD</td><td>305176</td><td>20 gauge, 1.5 inç uzunluk</td></tr><tr><td>Azot Gazı</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Akışı yönlendirmek için regülatör valfleri ve tüpleri olduğundan emin olun. Kurulum, markaya ve kaynağa bağlı olacaktır.</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Protokolünde "wax film" olarak adlandırılan</td> <td>herhangi bir marka</td><td></td>.</tr><tr><td>Fosfat Tamponlu Tuzlu Su (PBS)</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>1X, 7.4 pH</td></tr><tr><td>Pipet</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Boyutlar istenen hacimlere bağlı olacaktır</td></tr><tr><td>Pipet Uçları</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Boyutlar istenen hacimlere bağlı olacaktır</td></tr><tr><td>Plastik Şırıngalar</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>1 mL, 3 mL ve 30 mL. Luer Lock bağlantıları ile</td></tr><tr><td>Polietersülfon (PES) Membran</td><td>Filtre Herhangi bir marka</td><td></td><td>0.2 ve mikro; m gözenek boyutu</td></tr><tr><td>Propilen Glikol</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pirofeoforbit konjuge 1-stearoil-2-hidroksi-sn-glisero-3-fosfokolin</td><td>Şirket içi</td><td></td> üretilmiştir <td>"Pyro-SPC" olarak da bilinir. Sentez için "Ek Bilgiler - Diğer Protokoller ve Veriler" bölümüne bakın.</td></tr><tr><td>Termometre</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td> <td>(-20 ila 100 & C)</td></tr> <tr><td>Triton X-100</td><td>"2- [4- (2,4,4-trimetilpentan-2-il) fenoksi]etanol" olarak da bilinen</td> <td>herhangi bir</td> marka <td></td></tr><tr><td>Ultrasaf Su</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>Tip 1 Saflık</td></tr><tr><td>Ultraviyole&ndash; Görünür (UV-Vis) Spektrofotometre</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>300 ila 800 nm arasında absorbans yapabilen, en az 0,5 nm çözünürlük</td></tr><tr><td>Ultraviyole&ndash; Görünür (UV-Vis) Spektrofotometre Uyumlu Küvet, 1 cm Yol Uzunluğu</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td>En az 2 mL tutabilir, 300 ila 800 nm kapasiteli</td></tr><tr><td>Vakumlu Kurutucu</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vevo 2100 Ultrason Görüntüleme Platformu</td><td>VisualSonics</td><td></td><td>Klinik öncesi ultrason görüntüleme sistemi</td></tr><tr><td>Vialmix</td><td>Bristol-Myers-Squibb</td><td></td><td>Protokolde "mekanik karıştırıcı" olarak adlandırılmıştır. 45 saniye boyunca çalkalar.</td></tr><tr><td>Vorteks Mikser</td><td>Herhangi bir marka</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

Çok modlu faz değiştirme porfirin damlacıklarının sentezi ve karakterizasyonu

Synthesis and Characterization of Multi-Modal Phase-Change Porphyrin Droplets

Faz değiştirme damlacıkları, yeterli akustik enerjinin uygulanmasıyla yerinde ekojenik mikrobubbles'a dönüşebilen bir ultrason kontrast ajanları sınıfıdır. Damlacıklar mikrobubble emsallerinden daha küçük ve daha kararlıdır. Bununla birlikte, geleneksel ultrason kontrast ajanları akustik geri bildirim ölçümlerinin ötesinde izlenemez, bu da kontrast maddesi biyo-dağılımını veya birikimini ölçmeyi zorlaştırır. Araştırmacılar biyo-dağılım çıkarmak için floresan veya optik emici eşlik eden tanı parçacıklarına güvenmek zorunda kalabilirler. Bu protokolün amacı, yoğuşma yöntemi kullanarak çok modlu faz değişikliği porfirin damlacıkları oluşturmak için adımları detaylandırmaktır. Porfirinler, lipitlere konjuge edilebilen ve damlacık çok yönlülüğünü genişletmek için damlacıklara dahil edilebilen ve akustik özellikleri korurken daha sağlam biyo-dağılım sağlayan farklı emiş bantlarına sahip floresan moleküllerdir. Mikrobubble ve damlacık boyutu dağılımlarını araştırmak için değişen porfirin-lipit ve baz lipit içerikli yedi formülasyon yapıldı. Porfirin içeren yapılara uygun nitelemeler, analitik çok yönlülüklerini çözüm içinde göstermek için protokolde de açıklanmıştır. Boyutlandırma, yoğunlaşma sonrası ortalama çapların öncül popülasyonlardan 1,72 ila 2,38 kat daha küçük olduğunu göstermiştir. Absorbans karakterizasyonu, bozulmamış numunelerin 671 nm'de emicilik zirvesine sahipken, sağlam montajların 700 nm Q bandı zirvesine sahip olduğunu gösterdi. Floresan karakterizasyonu bozulmamış gösterdi% 30 porfirin-lipid montajları floresan olarak söndürülür (%>97), bozulma üzerine floresan iyileşme elde edilir. Akustik buharlaşma, porfirin damlacıklarının düşük basınçlarda ekojenik olmadığını ve yeterli basınçla ekojenik mikrobubbles'a dönüştürülebileceğini göstermiştir. Bu karakterizasyonlar, porfirin damlacıklarının, in vivo veya ex vivoolarak teslimat veya terapötik uygulamalar için ultrason kontrast maddesi biyo-dağılımını ölçmek için absorbans veya floresan bazlı eşlik eden tanı stratejilerine olan ihtiyacı ortadan kaldırma potansiyelini göstermektedir.

Önceden yoğunlaştırılmış, boyutlandırılmış mikrobubble örnekleri (n = 3) ve yoğuşma sonrası damlacık örnekleri (n = 3) 10 μm diyafram açıklığına sahip bir Coulter Sayacında (CC) boyutlandırıldı. 10 μm diyaframın bir sınırlaması, ortalama boyut ve konsantrasyonu önyargılı hale getiren 200 nm'den küçük parçacıkları ölçememesidir. Şekil 4, Pyro-lipid içerik formülasyonlarının her biri için boyutlandırma verilerini gösterir. Tablo 1, boyutlandırma verilerine dayalı istatistikleri gösterir. Ön ve son yoğunlaştırılmış ortalama çapların bir oranını kullanarak, sonuçlar% 0 Pyro-lipid formülasyonunun 0.02'± 1.72 ile en küçük ortalama çap kaymasına sahip olduğunu gösterdi. P Pyro-lipid formülasyonu 2.38 ± 0.08 ile en büyük ortalama çapa sahipti. %1 Pyro-lipid damlacık örneği en yüksek gözlenen konsantrasyona sahipti (2.71 ± 0.13) ×10 10 /mL iken% 40 Pyro-lipid damlacık örneği 109 /mL'× de (7.36 ± 0.81) en düşük gözlenen konsantrasyona sahipti. Boyutlandırma verileri% 10 Pyro-lipid damlacık örneğinin 261 ± 13 nm ile en küçük tepe dimetere sahip olduğunu, % 50 Pyro-lipid damlacık örneğinin ise 390 ± 55 nm ile en büyük olduğunu gösterdi. Genellikle Pyro-lipid içeriği arttıkça konsantrasyon azaldı ve ortalama çap arttı. Yoğunlaştırılmış numuneler öncü mikrobubble örneğine dayandığından, her iki ultrason kontrast ajanı türü için de eğilim oluşmuştır. Pyro-lipid içeriği arttıkça, bir mikrobubble subpopülasyonu (yaklaşık 2000 μm'de bir tepe boyutu ile) oluşmaya başladı. Bu ikincil tepe% 0 Pyro-lipid mikrobubble örneğinde mevcut değildi ve en belirgin olanı% 40 ve% 50 Pyro-lipid popülasyonlarında mevcuttu.
Şekil 5, 0 Pyro-lipid damlacık örneğinin temsili absorbans ölçümlerini göstermektedir. PBS'deki bozulmamış numunenin zirvesi 700 nm iken Triton'daki bozulan örnek zirveyi 671 nm'ye kaydırdı. Bu, sağlam montajların tek tek, birleştirilmemiş lipit bileşenlerine kıyasla farklı optik özelliklere sahip olduğunu göstermiştir.
Şekil 6A, önceden yoğunlaştırılmış mikrobubble örneğinin temsili floresan ölçümlerini gösterirken, Şekil 6B0 Pyro-lipid ile yoğunlaştırılmış damlacık örneğini göstermektedir. PBS'deki bozulmamış örnek 704 nm'de floresan zirvesine sahipken, bozulan form 674 nm'de bir tepeye sahipti. Eğrinin altındaki bozulmamış alanı eğrinin altındaki sağlam alanla çıkarmak ve eğrinin altındaki bozulan alana bölmek, sırasıyla% 30 Pyro-lipid mikrobubble örneği ve damlacık örneği için% 98.61 ve% 98.07 olarak çalışan söndürme verimliliği sağlar.
Mikrobubbles'a dönüşen damlacıkları göstermek için, seyreltilmiş damlacıklar ultrason sistemi ile 37 °C akış hayaletinde görüntülendi ve buharlaştırıldı. Şekil 7, farklı basınçlarda görüntülenmiş% 30 Pyro-lipid damlacık örneğinin temsili ultrason görüntülerini göstermektedir. Düşük basınçlarda (Şekil 7A), çok az sinyal vardı, sadece agar sentezinden sıkışmış hava kabarcıklarından gelen arka plan sinyali vardı. Bunun nedeni damlacıkların ekojenik olmaması ve ultrason dağıtmamasıdır. Biraz yüksek bir güçte, parlak beneklerin ortaya çıkmasında gösterildiği gibi birkaç mikrobubbles (Şekil 7B) oluşturuldu. Basınç arttıkça, daha fazla mikrobubbles üretildi (Şekil 7C ve 7D). Bu aynı zamanda damlacıkların 37 °C'de kendiliğinden buharlaşmayacağını göstermiştir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig1v2.jpg"> Şekil 1: 0 Pyro-lipid çözeltisini oluşturma adımlarının görüntüleri. A)Lipid tozu artı kloroformda Pyro-SPC. B)Çözünen çözelti eklendi. C) Lipid filmi kurutulur ve şişenin iç duvarına kaplanır. D) Alüminyum folyoya sarılı lipid şişesi (dış folyo yeniden kullanılmak üzere bantlanmış). E)Hidratlı lipit çözeltisi. F) Serum şişesinde lipid çözeltisi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig2v2.jpg"> Şekil 2: 10 manifold gaz eşanjörü. Protokolde atıfta bulunulen vanalar etiketlenmiştir. Gaz Eşanjörünün nasıl monteılacağına ilişkin yönergeler için "Diğer Protokoller ve Veriler" Ek Dosyasına bakın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig03.jpg"> Şekil 3: A) Örnek şişelerdeki 7 formülasyonun (%0 ila P Pyro-SPC) lipit çözeltileri. B'den D'ye şekiller% 30 Pyro-lipid damlacıkları yapmak için atılan adımların görüntülerini göstermektedir. B) Örnek bir şişede % 30 Pyro-lipid çözeltisi. C) Ajitasyon sonrası. D) 15 dk boyut seçili. E)Alt bölme kafeunsiz şişeye aktarılır. D) Yoğuşma sonrası. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig04.jpg"> Şekil 4: Coulter Counter (CC), farklı Pyro-lipid kabuk içeriğine sahip boyut seçilen mikrobubble ve damlacık örneklerinin boyutlandırma verilerini(n = 3). Düz yeşil çizgiler mikrobubbles ve noktalı siyan çizgileri damlacıkları temsil eder. A) %0 Pyro-SPC. B) %1 Pyro-SPC. C) Pyro-SPC. D) Pyro-SPC. E) 0 Pyro-SPC. F) @ Pyro-SPC. G) P Pyro-SPC. H) Kabuktaki Pyro-SPC içeriğine dayanarak CC'den mikrobubble ve damlacık örneklerinin toplam gözlemlenen konsantrasyonları. Tüm hata çubukları standart sapmayı gösterir. Tüm ölçümler 200 nm ila 6000 nm boyut aralığına sahip 10 μm diyafram kullanılarak gerçekleştirildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig05.jpg"> Şekil 5: PBS ve %1 Triton olarak seyreltilmiş, yoğunlaştırılmış 0 Pyro-lipid damlacık örneğinin 300 ila 800 nm'si arasında temsili ultraviyole görünür (UV-Vis) spektroskopi absorbans ölçümleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig05large.jpg" target="_blank"></a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig06.jpg"> Şekil 6: 600 ila 750 nm arasında temsili floresan emisyonu 410 nm'de heyecanlı. A)PBS ve %1 Triton'da boyuta seçilmiş, önceden yoğunlaştırılmış 0 Pyro-lipid mikrobubble örneği. B)PBS'de ve %1 Triton'da 0 Pyro-lipid damlacık örneği sonrası yoğunlaşma. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig06large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig07.jpg"> Şekil 7: B modunda klinik öncesi 21 MHz doğrusal dizi dönüştürücü ile çekilen 37 °C agar akış hayaletinin temsili ultrason görüntüleri (bkz. Malzeme Tablosu). Sol sütunda (Şekil A, C, E,&amp; G) PBS denetimleri gösterilir. Sağ sütun (Şekil B, D, F,ve H) 20 μL'lik yoğunlaştırılmış% 30 Pyro-lipid damlacık örneğini 37 ° C PBS'nin 50 mL'sine seyreltilmiş olarak gösterir. Her satır, Sheeran ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmalardan tahmin edilen serbest alan tepe negatif basınçlarını temsileder. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig07large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Yöntem</td>
			<td>Aracı</td>
			<td>Pyro Kabuğu %</td>
			<td>0</td>
			<td>1</td>
			<td>10</td>
			<td>20</td>
			<td>30</td>
			<td>40</td>
			<td>50</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Baloncuk -lar</td>
			<td>Conc. [/mL]</td>
			<td>(2,76 ± 0,28) × 10^10</td>
			<td>(3,04 ± 0,15) × 10^10</td>
			<td>(2,02 ± 0,11) × 10^10</td>
			<td>(1,91 ± 0,22) × 10^10</td>
			<td>(1,47 ± 0,05) × 10^10</td>
			<td>(8,47 ± 0,95) × 10^9</td>
			<td>(9,89 ± 0,15) × 10^9</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Baloncuk -lar</td>
			<td>Tepe [nm]</td>
			<td>329 ± 6</td>
			<td>297 ± 15</td>
			<td>305 ± 21</td>
			<td>273 ± 14</td>
			<td>310 ± 40</td>
			<td>266 ± 33</td>
			<td>393 ± 89</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Baloncuk -lar</td>
			<td>Ortalama [nm]</td>
			<td>609 ± 2</td>
			<td>603 ± 15</td>
			<td>635 ± 6</td>
			<td>690 ± 8</td>
			<td>812 ± 1</td>
			<td>935 ± 22</td>
			<td>950 ± 55</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Baloncuk -lar</td>
			<td>Ortanca [nm]</td>
			<td>450 ± 6</td>
			<td>421 ± 6</td>
			<td>414 ± 6</td>
			<td>432 ± 5</td>
			<td>490 ± 2</td>
			<td>596 ± 37</td>
			<td>695 ± 41</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Damlacık -ları</td>
			<td>Conc. [/mL]</td>
			<td>(2,18 ± 0,07) × 10^10</td>
			<td>(2,71 ± 0,13) × 10^10</td>
			<td>(1,75 ± 0,18) × 10^10</td>
			<td>(1,72 ± 0,13) × 10^10</td>
			<td>(1,09 ± 0,01) × 10^10</td>
			<td>(7,36 ± 0,81) × 10^9</td>
			<td>(7,38 ± 0,28) × 10^9</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Damlacık -ları</td>
			<td>Tepe [nm]</td>
			<td>292 ± 0</td>
			<td>297 ± 17</td>
			<td>261 ± 13</td>
			<td>280 ± 9</td>
			<td>268 ± 17</td>
			<td>287 ± 38</td>
			<td>390 ± 55</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Damlacık -ları</td>
			<td>Ortalama [nm]</td>
			<td>353 ± 5</td>
			<td>350 ± 5</td>
			<td>347 ± 1</td>
			<td>347 ± 4</td>
			<td>397 ± 1</td>
			<td>399 ± 6</td>
			<td>400 ± 7</td>
		</tr>
<tr>
<td>CC</td>
			<td>Damlacık -ları</td>
			<td>Ortanca [nm]</td>
			<td>318 ± 4</td>
			<td>318 ± 4</td>
			<td>310 ± 1</td>
			<td>315 ± 2</td>
			<td>340 ± 0</td>
			<td>367 ± 5</td>
			<td>370 ± 9</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: Coulter Counter'dan (CC) farklı Pyro-SPC içeriğine sahip mikrobubble ve damlacık örneklerinin veri istatistikleri boyutlandırma (n = 3). Tüm hatalar standart sapmayı gösterir.
Ek Bilgi - Lipid Formül Sayfası: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/Supplementary%20Information%20-%20Lipid%20Formula%20Sheet.xlsx" target="_blank">Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.</a>
Ek Bilgi - Diğer Protokoller ve Veriler: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/Supplementary%20Information%20-%20Other%20Protocols%20and%20Data.docx" target="_blank">Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.</a>

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

Çok Modlu Faz Değiştirme Porfirin Damlacıklarının Sentezi ve Karakterizasyonu

Phase-change droplets are a class of ultrasound contrast agents that can convert into echogenic microbubbles in situ with the application of sufficient ...

Bu protokol önemlidir, çünkü lipid filminden lipid çözeltisine ve daha sonra damlacıklara damlacık oluşturmak için tam prosedür sağlar. Bu tekniğin ana avantajı, mikrobubbles damlacıklara yoğuşma basitliğidir. Sadece soğutularak ve dönerek, basınçlandırmaya gerek kalmadan damlacıklar yapılabilir.Görsel bir gösteri kritiktir, çünkü mikrobubbles başarıyla yoğunlaşıp yoğunlaşmadığını görmek için basit bir test, yarı saydamlıktaki değişimi görsel olarak kontrol etmektir. Prosedürü gösteren, Gang Zheng laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan Kimoon Yoo olacak. Bir dekapper kullanarak, serum şişesinin üzerindeki alüminyum contayı çıkarın ve lipid çözeltisinin bir mililitresini, lipit çözeltisinin kabarcık oluşturmadan iç duvardan akmasına izin vererek fenol vidalı kapaklı 1,85 mililitrelik borosilikat cam numune şişesine aktarın.1,85 mililitrelik numune şişesi ile gaz eşanjörunu kullanarak numune şişesi kafa boşluğuna decafluorobutane gazında akmaya hazır olun. Gaz eşanjöründeki tüm vanaların düzgün bir şekilde kapatıldığından ve pompanın kapalı olduğundan emin olun. Manifold vanasını açın ve karşılık gelen iğneyi manifolddan dikkatlice ısıtın.Açık basınç valfi A ve basınç valfi B ve gaz silindiri vanasını yaklaşık 1/16 ila 1/8 saat yönünün tersine çevirerek kısmen açın. T kolu vanasını açın ve örnek şişeyi lipid çözeltisi ile açın. Manifold iğnesini şişenin sıvı hava arayüzünün üzerine yerleştirin, hava regülatörü iğnesi dinlenme konumundan hafifçe hareket edene kadar hava regülatör vanasını yavaşça saat yönünde çevirin ve perflorokarbon gazının şişe kafa boşluğuna hafifçe akmasını bekleyin, kabarcıklar oluşturmamaya dikkat edin.Gerekirse hava regülatör vanasını ayarlayın. 30 saniye sonra, şişeyi çok fazla hareket ettirmeden numune şişesini dikkatlice ve hızlı bir şekilde tuttu. Hem gaz silindir valfi, hem T kolu valfi, hava regülatör valfi, basınç valfi A, basınç valfi B ve manifold valfi.İğneyi dikkatlice kılı şerileyin, sonra numune şişesini etiketleyin ve boynu saat yönünde giden balmumu filmiyle kapatın. Numune şişesini karanlıkta ve dört santigrat derecede en az 10 dakika veya 24 saate kadar saklayın. Yaklaşık 100 gram kuru buzu yalıtımlı bir kaba, normal buzları başka bir yalıtımlı kaba yerleştirin.Önceden hazırlanmış bir kafeunsuz serum şişesini 1,5 inç 20 kalibre iğneye, bir mililitre plastik şırıngaya, 200 mililitrelik bir kap, metal maşalara ve bir termometreye alın. Örnek şişeyi lipid çözeltisi ile mekanik karıştırıcıya yerleştirin ve 45 saniye boyunca ajite edin. Renk ve yarı saydamlıkta bir değişiklik olmalıdır.Mekanik ajitasyondan sonra, numune şişesini ışıktan korumalı olarak sağ tarafta bekletin ve şişeyi soğutmak ve mikrobubbles'ı seçmek için 15 dakikalık bir geri sayım başlatın. Geri sayım 10 dakikaya ulaştığında, bir kabı yaklaşık 200 mililitre izopropanol ile doldurun ve metal maşalar kullanarak kuru buzla eksi 20 santigrat dereceye kadar soğutun. Mikrobubbles 15 dakika boyunca seçildikten sonra, örnek şişenin içinde seçilen bölümün boyutunu arayın.Numune şişesini sağ tarafta tutarak, numune şişesini dikkatlice çözün ve bir mililitre plastik şırıngaya bağlı 1,5 inç 20 kalibrelik bir iğne ile alt bölmenin yaklaşık 0,7 mililitresini geri çekin. Üst bölmenin hiçbirinin çekilmediğinden emin olun ve şırındıcı hava ceplerini çıkarmak için kaydırmayın. Kauçuk durdurucu üzerindeki orta daireyi hedef alarak, iğneyi serum şişesinin tepesine yakın tutarken bir kafeunsiz serum şişesine farklı bir 20 kalibrelik iğne yerleştirin ve ardından iğneyi seçilen mikrobubbles boyutunda yerleştirin.Seçilen mikrobubbles boyutunu yavaşça aktarın. Sıvının kafeunsiz serum şişesinin iç duvarından hafifçe aşağı kaymasına izin verin. Seçilen tüm boyut mikrobubble çözeltisi aktarıldıktan sonra, şırınga ile iğneyi çıkarın, ancak negatif basıncı hafifletmek için havalandırma iğnesini içinde tutun.Banyo sıcaklığının eksi 15 ila eksi 17 santigrat derece arasında olmasını sağlamak için izopropanol banyosuna az miktarda kuru buz veya oda sıcaklığı izopropanol ekleyin. Serum şişesinin üstüne yerleştirilen 20 kalibrelik havalandırma iğnesi ile serum şişesini ve izopropanol banyoyu yerleştirin, mikrobubble seviyesini izopropanol seviyesinin altında tutun, ancak şişe boynu üzerindeki ve zaman zaman serum şişesini mikrobubbles'ı yoğunlamak için iki dakika döndürdü. Serum şişesini izopropanolde sürekli döndürmeyin ve çözeltinin donmasına izin vermeyin.Yaklaşık beş saniye döndürün ve serum şişesini izopropanolden kaldırın. Buz çekirdeğini kontrol edin, sonra izopropanolde dönmeye devam edin. Buz oluşumu varsa, serum şişesini dağılana kadar havada döndürün.İki dakikalık yoğuşmadan sonra serum şişesini izopropanol banyosundan çıkarın ve havalandırma iğnesini çıkarın. Mikrobubbles yarı saydamlık değişikliği ile belirtildiği gibi damlacıklar halinde yoğunlaştırılmış olmalıdır. Serum şişesini silin, etiketleyin ve kullanıma hazır olana kadar koyu yalıtımlı bir kapta normal buza yerleştirin.Bozulmamış alüminyum contalı açılmamış damlacıklar, erimiş buz gerektiği gibi değiştirildiği sürece altı saate kadar sabit olmalıdır. Kullanıma hazır olduğunuzda, alüminyum contayı dekar ile çıkarın. Bu protokolü kullandıktan sonra, önceden yoğunlaştırılmış, boyutlandırılmış seçilen mikrobubbles ve yoğuşma sonrası damlacıklar 10 mikron diyafram açıklığına sahip bir Coulter tezgahında boyutlandırıldı.%30 pyro-lipid formülasyonu için boyutlandırma verileri gösterilir. Boyutlandırma verilerine dayalı istatistikler burada gösterilmiştir. Önceden ve sonra yoğunlaştırılmış ortalama çapların bir oranını kullanarak, sonuçlar piro-lipid içeriği arttıkça konsantrasyonun azaldığını ve ortalama çapın arttığını göstermiştir.%30 pyro-lipid damlacık örneğinin temsili emici ölçümleri gösterilmiştir. Bu, sağlam montajların, birleştirilmemiş lipit bileşenlerine kıyasla farklı tepe noktası tarafından yansıtıldığı gibi farklı optik özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. Önceden yoğunlaştırılmış mikrobubblenin temsili floresan ölçümleri, %30 pyro-lipid ile yoğunlaştırılmış damlacık örneği burada gösterilmiştir ve bozulan formdaki bozulmamış numuneler için farklı floresan zirveleri göstermektedir.Farklı basınçlarda gösterilen %30 pyro-lipid damlacık örneğinin temsili ultrason görüntüleri gösterilmiştir. Düşük basınçlarda, sadece agar sentezinden sıkışmış hava kabarcıklarından gelen arka plan sinyali gözlendi. Biraz daha yüksek bir güçte, parlak beneklerin ortaya çıkmasıyla gösterilen birkaç mikrobubble üretildi.Basınç arttıkça daha fazla mikrobubble üretildi. Buradaki yoğuşma sıcaklığının bu özel damlacık kabuğu formülasyonu için optimize edilmiş olduğunu hatırlamak önemlidir. Farklı kabuk formülasyonları farklı bir sıcaklık gerektirebilir.

synthesis-characterization-multi-modal-phase-change-porphyrin

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Burada, tüp içinde laboratuvar yaklaşımında sıvı taşıyıcılar olarak harici olarak kontrol edilen manyetik boncukları kullanarak çok bileşenli faz diyagramlarını araştırmak için bir protokol sunuyoruz. Bu yaklaşım, karmaşık sıvı sistemlerde faz değişimi hakkında daha fazla bilgi toplamaya çalışan uygulamalara yardımcı olabilir.

Faz Diyagramı Karakterizasyonu Sıvı Taşıyıcılar Manyetik Boncuk Kullanarak

Organik boya molekülleri ve oleik asit kaplı yukarı dönüştürücü nanopartiküller suda çözünür değildir. Bu protokol, organik boya moleküllerinin transferini ve partiküllerin başlangıçtaki hidrofobik çözücülerinden suya yukarı dönüştürülmesini sağlayan bir 'tak ve çalıştır' yöntemini tanımlar.

A &#39;Tak ve&#39; Yöntem, bir Amfifilik Polimer, Organik maddeler ve upconverting Nanopartiküller İçeren Su dağılabilir Nanoassemblies oluşturma

Elektroaktif polimerlerden oluşan nanopartiküllerin sentezi ve hazırlanması için bir protokol sunulmuştur.

Elektroaktif Polimer nanopartiküller Sergileme Fototermal Özellikleri

sentez ve tek molekül düzeyinde halkalı polimerlerin uzadıya hareket karakterizasyonu için bir protokol sunulmuştur.

Tek Molekül Düzeyde Halkalı Polimerlerin Sentezi ve eritin Devlet Onların Pasif Hareket Karakterizasyonu

Polimerlerden mikro kürelerin sentezi için protokoller, mikro kürelerin manipülasyonu ve mikro fotolüminesans ölçümleri sunulmaktadır.

Optik Rezonatör ve Lazer Uygulamalarında Polimer Mikrokürelerin Üretimi

Burada, bir sütun halinde photoexcited molekülleri etrafında yerel yapıların deformasyonlar gözlemleri sağlayan diferansiyel-algılama analizleri zaman karar vermek kızılötesi titreşim spektroskopisinin ve elektron kırınım protokolleri mevcut sıvı kristal, yapısı ve bu fotoaktif malzeme dinamikleri arasındaki ilişki üzerine atomik bir bakış açısı veren.

Yapısal Photoresponsive sıvı kristaller dinamikleri gözlemlemek için yeni teknikleri

Burada porphycene çift proton transfer sürecinde izotopik etkisini araştırmak için gelişmiş QM/MM yöntemi kullanan bir protokol sunulmuştur.

Gelişmiş QM/MM yöntemi ile Incelenerek Porphycene çift proton transfer sürecinde izotopik etkisi

Claisen-Schmidt yoğuşma reaksiyoni, metin köprülü konjuge bisiklik aromatik bileşiklerin üretimi için önemli bir metodolojidir. Aldol reaksiyonunun baz aracılı bir varyantı kullanılarak, genellikle ucuz ve operasyonel olarak basit sentetik bir yaklaşımla bir dizi floresan ve/ veya biyolojik olarak ilgili moleküle erişilebilir.

Claisen-Schmidt Yoğuşma Yaklaşımı Kullanılarak pH Bağımlı Pyrazole, Imidazol ve İzinolon Dipyrrinone Flor Floroforlarının Sentezi

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

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

Öğrenin, faz değiştiren porfirin damlacıklarının soğutma ve çalkalama ile basınçsız sentezini. Bu yöntem, mikrobaloncukların damlacıklara yoğunlaştırılmasını görsel olarak doğrulamayı sağlar.

Çok Modlu Faz Değiştirme Porfirin Damlacıklarının Sentezi ve Karakterizasyonu

Daha fazla video keşfet