Name: 2D Hücre Kültürü Modelinde Verteporfin Sitotoksisitesini Arttırmak için Şirket İçi İnşa Edilmiş ve Işık Yayan Diyot Tabanlı Fotodinamik Terapi Cihazı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-01-13T12:40:00.000+00:00
Duration: 11 min 4 s
Description: Keşfedin, HeLa hücre kültürlerinde fotodinamik tedavi deneyleri için düşük maliyetli PhotoAct cihazının nasıl inşa edildiğini. Bu yöntem, kanser araştırmalarında fotosensitör aktivasyonunu kolaylaştırır.

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

Arthur Henrique Gomes de Oliveira ve Lucas Julian Cruz Gomes'e çekim sürecine yardımcı oldukları için teşekkür ederiz. Bu proje Brezilya Araştırma Konseyi (CNPq, hibe numaraları 400953/2016-1-404286/2021-6) ve Fundação Araucária-PPSUS 2020/2021 (SUS2020131000003) tarafından desteklenmiştir. Bu çalışma kısmen Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil (CAPES)-Finance Code 001 tarafından finanse edilmiştir.

NOT: Bu protokolde kullanılan tüm malzemeler, reaktifler ve yazılımlarla ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosu'na bakın.
1. Cihaz yapımı
<ol><li>Testere 3 mm kalınlığında orta yoğunluklu suntalar (MDF) Şekil 1A'da gösterilen boyutlara sahip parçalar elde etmek için. NOT: Bilgisayar sayısal denetimi (CNC) kesimi için vektör dosyasını (Ek Dosya 1) kullanın.</li>
	<li>Aşağıdaki boyutlarda iki kutu oluşturun (uzunluk x genişlik x yükseklik): Büyük kutular için 330 mm x 235 mm x 225 mm ve küçük kutular için 300 mm x 220 mm x 150 m (Şekil 1B).</li>
	<li>Bir namlu jakı konektörü takmak için daha büyük kutunun arkasını delin. Elektrik kabloları için bir geçit sağlamak üzere daha büyük kutunun üstünü ve alt kısmını delin ve küçük kutunun üstünü ve altını delin (Şekil 1C).</li>
	<li>Homojen ışık insidansını teşvik etmek için tüm iç yüzeyleri siyah mürekkeple boyayın (Şekil 1D).</li>
	<li>Paralel olarak, daha küçük kutunun üst iç yüzeyine her biri 10 LED'li üç LED bant takın (Şekil 1E).</li>
	<li>Küçük kutunun alt iç yüzeyinin ortasına bir parlaklık sensörü takın (Şekil 1F).</li>
	<li>Kontrol ünitesinin yapısını (Şekil 1G) 3B baskı dosyasını (Ek Dosya 2) kullanarak yazdırın.</li>
	<li>Tüm bileşenleri (güç düğmesi, potansiyometreler, zaman/çalıştırma dokunmatik yüzeyi, LED'ler, parlaklık sensörü, LCD, zil sesi ve güç kaynağı) kontrol ünitesinin iç kısmına monte edilmiş bir ESP32 kontrol kartının bağlantı noktalarına takın (Şekil 2).</li>
	<li>Programlama kodunu (Ek Dosya 3, Ek Dosya 4 ve Ek Dosya 5) yükleyin ve tüm bağlantıların çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için bir test çalıştırın (Şekil 1H).</li>
	<li>Kutuları monte edin ve boşlukları önlemek için bunları birbirine sabitleyin ve sonuç olarak dış ışık paraziti ve yayılan ışık kaybı. Monte edilmiş kontrol ünitesini prototipin üst kısmındaki delinmiş alana takın (Şekil 1I).</li>
	<li>Aynı malzemeden bir ön kapıyı ve 330 mm x 225 mm (uzunluk x genişlik) boyutlarını iki küçük menteşeli büyük kutuya sabitleyin. Ayrıca, prototip kapağını güçlendirmek için cırt cırtlı bantları daha büyük kutuya yana doğru takın (Şekil 1J). Ekipmanın ön kapısını manipüle etmek için bir tutamak takın.</li>
	<li>İşlemler sırasında daha fazla stabilite sağlamak için prototipin altına dört lastik ayak yastığı takın (Şekil 1K).</li>
</ol>2. Hücre hatları: ekim, tohumlama ve tedavi
<ol><li>Kimyasal<ol><li>100 mM'lik bir konsantrasyon elde etmek için porfirini dimetil sülfoksit (DMSO) içinde çözün. DİKKAT: DMSO dikkatli bir şekilde manipüle edilmelidir (kişisel koruyucu ekipman kullanımı ile ve havalandırılan bir alanda ele alınmalıdır). Aşırı ışığa maruz kalmayı önlemek için hem stok hem de seyreltilmiş çözeltileri dikkatlice manipüle edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Hücre çizgileri<ol><li>HeLa hücre hattını, fetal sığır serumu ve %1 gentamisin ile desteklenmiş Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı (DMEM) düşük glikozlu ortamında geliştirin.</li>
		<li>Kültür şişelerini 37 ° C'de% 5 CO2 hücre kültürü inkübatöründe tutun.</li>
		<li>Hücreleri% 80 -% 90 birleşime ulaşana kadar yönetin ve inceleyin.</li>
	</ol></li>
	<li>Tohumlama işlemi<ol><li>Kültür ortamını şişeden çıkarın.</li>
		<li>Hücre tek katmanını PBS ile yıkayın.</li>
		<li>Akıcı hücre kültürünü tripsin-EDTA (% 0.5) ile 37 ° C'de 5 dakika boyunca 1x ayırın. Tripsin etkisini, hücreleri% 10 fetal sığır serumu ve% 1 gentamisin ile desteklenmiş kültür ortamı ile yeniden askıya alarak durdurun.</li>
		<li>Yeniden askıya alınan hücreleri bir hemositometre ile sayın ve bunları 2.0 × 104 hücre / kuyuda 96 delikli bir plakaya tohumlayın.</li>
		<li>Karanlık ve aydınlık koşullar için iki tabak hazırlayın.</li>
		<li>Hücre bağlantısı için plakaları 24 saat boyunca inkübe edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Tedavi süreci<ol><li>Ortamı her iki 96 delikli plakadan çıkarın.</li>
		<li>Hücreleri 100 μL artan verteporfin konsantrasyonları (0.045 ila 24 μM, seri seyreltme) ile tedavi edin.</li>
		<li>Verteporfin içselleşmesine izin vermek için hücreleri 24 saat boyunca ilaç tedavisi ile inkübe edin.</li>
		<li>24 saat sonra, ilacı içeren ortamı atın, hücrelerin tek katmanını PBS (100 μL) ile yıkayın ve ilaçsız ortam (100 μL) ekleyin.</li>
		<li>Işığa maruz kalmaktan korumak için bir mikro plakayı alüminyum folyo ile örtün ve 24 saat boyunca inkübe edin. Bu plaka PDT sonuçları için kontrol verileri sağlayacaktır (karanlık durum). Diğer mikro plaka, cihazdaki ışığa maruz kalma durumunda kullanılacaktır.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Cihazın çalışması
<ol><li>PDT aygıtını elektrik prizine takın ve güç düğmesine basarak açın.</li>
	<li>Diğer mikro plakayı (ışık durumu) PDT cihazına yerleştirin ve ön kapıyı cırt cırtlı bantlarla sabitleyerek ekipmanı kapatın.</li>
	<li>RGB yapılandırmasını ayarlamak için potansiyometreleri kullanın (burada bir RGB 255 , 255, 255 denemesi) ve ışık emisyonunun rengini ayarlayın. NOT: Her RGB kombinasyonunun, farklı fotosensitizörlerle yapılan deneyler ve sonuç olarak farklı absorbans eğrileri için ayarlanması gereken belirli bir emisyon spektrumu vardır.</li>
	<li>Zaman yapılandırmasını ayarlamak için (+)/(-) dokunmatik yüzeye basın (burada 60 dakikalık bir deneme) ve tahlilin süresini ayarlayın. NOT: Işınım değeri ile ilişkili olarak zaman konfigürasyonu, işlemin akıcılığını (tahlilde uygulanan ışık dozu) belirleyecektir.</li>
	<li>Ekrandaki kurulum bilgilerini kontrol edin.</li>
	<li>Testi başlatmak için Başlat düğmesine basın. Tahlilin başında tek bip sesi duyulduğundan emin olun.</li>
	<li>Deney sırasında, ekranda ışıma ve kalan süre gibi gerçek zamanlı bilgileri gözlemleyin.</li>
	<li>PDT testi sırasında ön kapıyı açmayın veya herhangi bir konfigürasyonu değiştirmeyin.</li>
	<li>Tahlilin sonunda, dört bip sesi ve elektronik sistemin tüm LED'leri kapatmasını bekleyin. Ekranda deney sırasında Bitti mesajını ve harcanan son enerji miktarını-akıcılığını- gözlemleyin. NOT: Akıcılık nihai değeri denklem (1) kullanılarak hesaplanır: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/64391/64391eq01.jpg" style="margin: auto;"> (1) Burada F, J/cm2'ye, I ise mW/cm2 veya mJ/s·cm2'ye eşittir. Işınım değeri, LED'lerin gücünü (yayan kaynak) ve karanlık odanın düzgün ışınlanmış alanını (660cm2) dikkate alır (denklem [2]): <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/64391/64391eq02.jpg" style="margin: auto;"> (2) Teorik ışıma değeri, tüm PDT testi boyunca cihaz ekranında gösterilir. İşlemin sonunda, akıcılığı hesaplamak için denklem (3) kullanın: Akıcılık (F) = ışıma (I, sabit değer) × çalışma süresi(ler)i (3)</li>
</ol>4. Hücre canlılığı testi
<ol><li>PDT testinden sonra, ışığa maruz kalan mikro plakayı örtün ve 24 saat boyunca inkübe edin.</li>
	<li>Kuluçka döneminden sonra, kültür ortamını her iki plakadan çıkarın, hücrelerin tek katmanını PBS (100 μL) ile yıkayın ve MTT çözeltisi (0.5 mg / ml, 100 μL) ekleyin. Formazan kristal oluşumuna izin vermek için hem plakaları -karanlık hem de aydınlık koşullarda- 4 saat boyunca inkübe edin.</li>
	<li>MTT çözeltisini dikkatlice çıkarın ve mor kristalleri bir DMSO / etanol (1: 1) çözeltisi ile çözün.</li>
	<li>Kristallerin tamamen çözünmesinden sonra, 595 nm'de bir mikroplaka okuyucu kullanarak absorbans ölçümünü gerçekleştirin. NOT: Cihaz, akış sitometrisi30 ile ışığa maruz kaldıktan sonra fotosensitizörler tarafından tetiklenen ROS aracılı hücre ölümü gibi diğer önemli deneylerde kullanılabilir.</li>
</ol>

<ol><li>Ferlay, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((International+agency+for+research+on+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Global+Cancer+Observatory%3A+Cancer+Today%22%5BJournal%5D)">International agency for research on cancer.</a> Global Cancer Observatory: Cancer Today. 23 (7), https://gco.iarc.fr/today/home 323-326 (2018).</li>
<li>Gottesman, M. M., Fojo, T., Bates, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multidrug+resistance+in+cancer%3A+role+of+Atp-dependent+transporters%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cancer%22%5BJournal%5D)">Multidrug resistance in cancer: role of Atp-dependent transporters.</a> Nature Reviews Cancer. 2 (1), 48-58 (2002).</li>
<li>Szakacs, G., Paterson, J. K., Ludwig, J. A., Boothe-Genthe, C., Gottesman, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+multidrug+resistance+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Targeting multidrug resistance in cancer.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 5 (3), 219-234 (2006).</li>
<li>Ackroyd, R., Kelty, C., Brown, N., Reed, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+history+of+photodetection+and+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemistry+and+Photobiology%22%5BJournal%5D)">The history of photodetection and photodynamic therapy.</a> Photochemistry and Photobiology. 74 (5), 656-669 (2001).</li>
<li>Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy+for+cancer%3A+what%27s+past+is+prologue%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemistry+and+Photobiology%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy for cancer: what's past is prologue.</a> Photochemistry and Photobiology. 96 (3), 506-516 (2020).</li>
<li>Barr, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contrasting+mechanisms+of+colonic+collagen+damage+between+photodynamic+therapy+and+thermal+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem+Photobiol%22%5BJournal%5D)">The contrasting mechanisms of colonic collagen damage between photodynamic therapy and thermal injury.</a> Photochem Photobiol. 46 (5), 795-800 (1987).</li>
<li>Algorri, J. F., Ochoa, M., Roldán-Varona, P., Rodríguez-Cobo, L., López-Higuera, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy%3A+A+compendium+of+latest+reviews%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy: A compendium of latest reviews.</a> Cancers. 13 (17), 4447(2021).</li>
<li>Aniogo, E. C., Plackal, B., George, B. P. A., Abrahamse, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+photodynamic+therapy+on+multidrug+resistant+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Cell+International%22%5BJournal%5D)">The role of photodynamic therapy on multidrug resistant breast cancer.</a> Cancer Cell International. 19, 91(2019).</li>
<li>Spring, B. Q., Rizvi, I., Xu, N., Hasan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+photodynamic+therapy+in+overcoming+cancer+drug+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemical+%26+Photobiological+Sciences%22%5BJournal%5D)">The role of photodynamic therapy in overcoming cancer drug resistance.</a> Photochemical & Photobiological Sciences. 14 (8), 1476-1491 (2015).</li>
<li>Dougherty, T. J., Grindey, G. B., Fiel, R., Weishaupt, K. R., Boyle, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoradiation+therapy.+II.+Cure+of+animal+tumors+with+hematoporphyrin+and+light%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+National+Cancer+Institute%22%5BJournal%5D)">Photoradiation therapy. II. Cure of animal tumors with hematoporphyrin and light.</a> Journal of the National Cancer Institute. 55 (1), 115-121 (1975).</li>
<li>Etcheverry, M. E., Pasquale, M. A., Garavaglia, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy+of+HeLa+cell+cultures+by+using+LED+or+laser+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Photochemistry+and+Photobiology+B%3A+Biology%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy of HeLa cell cultures by using LED or laser sources.</a> Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 160, 271-277 (2016).</li>
<li>Guo, Q., Dong, B., Nan, F., Guan, D., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5-Aminolevulinic+acid+photodynamic+therapy+in+human+cervical+cancer+via+the+activation+of+microRNA-143+and+suppression+of+the+Bcl-2%2FBax+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Medicine+Reports%22%5BJournal%5D)">5-Aminolevulinic acid photodynamic therapy in human cervical cancer via the activation of microRNA-143 and suppression of the Bcl-2/Bax signaling pathway.</a> Molecular Medicine Reports. 14 (1), 544-550 (2016).</li>
<li>Mroz, P., Yaroslavsky, A., Kharkwal, G. B., Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+death+pathways+in+photodynamic+therapy+of+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers%22%5BJournal%5D)">Cell death pathways in photodynamic therapy of cancer.</a> Cancers. 3 (2), 2516-2539 (2011).</li>
<li>Mahalingam, S. M., Ordaz, J. D., Low, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+of+a+photosensitizer+to+the+mitochondrion+enhances+the+potency+of+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Omega%22%5BJournal%5D)">Targeting of a photosensitizer to the mitochondrion enhances the potency of photodynamic therapy.</a> ACS Omega. 3 (6), 6066-6074 (2018).</li>
<li>Granville, D. J., Levy, J. G., Hunt, D. W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+treatment+with+benzoporphyrin+derivative+monoacid+ring+A+produces+protein+tyrosine+phosphorylation+events+and+DNA+fragmentation+in+murine+P815+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemistry+and+Photobiology%22%5BJournal%5D)">Photodynamic treatment with benzoporphyrin derivative monoacid ring A produces protein tyrosine phosphorylation events and DNA fragmentation in murine P815 cells.</a> Photochemistry and Photobiology. 67 (3), 358-362 (1998).</li>
<li>Castano, A. P., Demidova, T. N., Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+in+photodynamic+therapy%3A+part+two+-+cellular+signaling%2C+cell+metabolism+and+modes+of+cell+death%5BTitle%5D)+AND+%22Photodiagnosis+Photodynamic+Therapy%22%5BJournal%5D)">Mechanisms in photodynamic therapy: part two - cellular signaling, cell metabolism and modes of cell death.</a> Photodiagnosis Photodynamic Therapy. 2 (1), 1-23 (2014).</li>
<li>Detty, M. R., Gibson, S. L., Wagner, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+clinical+and+preclinical+photosensitizers+for+use+in+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Current clinical and preclinical photosensitizers for use in photodynamic therapy.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 47 (16), 3897-3915 (2004).</li>
<li>Allison, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy%3A+oncologic+horizons%5BTitle%5D)+AND+%22Future+Oncology%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy: oncologic horizons.</a> Future Oncology. 10 (1), 123-142 (2014).</li>
<li>Chepurna, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy+with+laser+scanning+mode+of+tumor+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22Optical+Fibers+and+Their+Applications+2015%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy with laser scanning mode of tumor irradiation.</a> Optical Fibers and Their Applications 2015. 9816, 323-326 (2015).</li>
<li>Huang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+progress+in+clinical+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Technology+in+Cancer+Research+and+Treatment%22%5BJournal%5D)">A review of progress in clinical photodynamic therapy.</a> Technology in Cancer Research and Treatment. 4 (3), 283-293 (2005).</li>
<li>Chepurna, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LED-based+portable+light+source+for+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+in+Health+Care+and+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">LED-based portable light source for photodynamic therapy.</a> Optics in Health Care and Biomedical Optics. 11190, 109-115 (2019).</li>
<li>Hasson, O., Wishkerman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CultureLED%3A+A+3D+printer-based+LED+illumination+cultivation+system+for+multi-well+culture+plates%5BTitle%5D)+AND+%22HardwareX%22%5BJournal%5D)">CultureLED: A 3D printer-based LED illumination cultivation system for multi-well culture plates.</a> HardwareX. 12, 00323(2022).</li>
<li>Wu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localised+light+delivery+on+melanoma+cells+using+optical+microneedles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Localised light delivery on melanoma cells using optical microneedles.</a> Biomedical Optics Express. 13 (2), 1045-1060 (2022).</li>
<li>Erkiert-Polguj, A., Halbina, A., Polak-Pacholczyk, I., Rotsztejn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-emitting+diodes+in+photodynamic+therapy+in+non-melanoma+skin+cancers-own+observations+and+literature+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cosmetic+and+Laser+Therapy%22%5BJournal%5D)">Light-emitting diodes in photodynamic therapy in non-melanoma skin cancers-own observations and literature review.</a> Journal of Cosmetic and Laser Therapy. 18 (2), 105-110 (2016).</li>
<li>Neupane, J., Ghimire, S., Shakya, S., Chaudhary, L., Shrivastava, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+light+emitting+diodes+in+the+photodynamic+therapy+of+rheumatoid+arthritis%5BTitle%5D)+AND+%22Photodiagnosis+and+Photodynamic+Therapy%22%5BJournal%5D)">Effect of light emitting diodes in the photodynamic therapy of rheumatoid arthritis.</a> Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 7 (1), 44-49 (2010).</li>
<li>Lins, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+785-nm+laser+diode-based+system+for+standardization+of+cell+culture+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22Photomedicine+and+Laser+Surgery%22%5BJournal%5D)">A novel 785-nm laser diode-based system for standardization of cell culture irradiation.</a> Photomedicine and Laser Surgery. 31 (10), 466-473 (2013).</li>
<li>Hopkins, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+In+vitro+cell+irradiation+protocol+for+testing+photopharmaceuticals+and+the+effect+of+blue%2C+green%2C+and+red+light+on+human+cancer+cell+lines%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemical+and+Photobiological+Sciences%22%5BJournal%5D)">An In vitro cell irradiation protocol for testing photopharmaceuticals and the effect of blue, green, and red light on human cancer cell lines.</a> Photochemical and Photobiological Sciences. 15 (5), 644-653 (2016).</li>
<li>Zhang, K., Waguespack, M., Kercher, E. M., Spring, B. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+and+stable+LED+array+illumination+system+for+multiwell+plate+cell+culture+photodynamic+therapy+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Research+Square%22%5BJournal%5D)">An automated and stable LED array illumination system for multiwell plate cell culture photodynamic therapy experiments.</a> Research Square. , 1-18 (2022).</li>
<li>Gálvez, E. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+and+evaluation+of+the+operational+characteristics+of+a+new+photodynamic+therapy+device%5BTitle%5D)+AND+%22Photodiagnosis+and+Photodynamic+Therapy%22%5BJournal%5D)">Analysis and evaluation of the operational characteristics of a new photodynamic therapy device.</a> Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 37, 102719(2022).</li>
<li>Bretin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy+activity+of+new+human+colorectal+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy activity of new human colorectal cancer.</a> Cancers. 11 (10), 1474(2019).</li>
<li>T. SketchUp. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.sketchup.com/">https://www.sketchup.com/</a> (2022).</li>
<li>LCDR PhotoDynamic Therapy (PDT) Equipment Repository. GitHub, Inc. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://github.com/PhotoDynamicTherapy">https://github.com/PhotoDynamicTherapy</a> (2022).</li>
<li>W3C CSS Color Module Level 3. W3C, Inc. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.w3.org/TR/css-color-3/#SRGB">https://www.w3.org/TR/css-color-3/#SRGB</a> (2022).</li>
</ol>

Yazarlar rakip çıkarlar olmadığını beyan ederler.

Son PhotoACT cihazı, ticari olarak temin edilebilen, düşük maliyetli bileşenlerle toplam maliyeti 50 dolardan az olan bileşenlerle inşa etmek için uygundu. Ek avantajlar arasında düşük bakım talepleri, birden fazla kültür plakası türünü ışınlama kapasitesi, tahlil başına dört üniteye kadar aynı anda kullanım, taşınabilirliğe izin veren düşük ağırlık (2 kg) / boyut (44cm3), doğru ve tekrarlanabilir ışınlama (veriler gösterilmemiştir) ve bilgisayarlara veya diğer makinelere bağlantı gerektirmeyen kullanıcı dostu...

En ölümcül bulaşıcı olmayan hastalıklar arasında kanser, erken ölümün küresel bir önde gelen nedenini temsil etmektedir. 2020'de yaklaşık 10 milyon ölümden sorumluydu ve dünya çapında altı ölümden birini temsilediyordu 1. Ek olarak, çoklu ilaç direnci (MDR) fenomeni, onaylanmış kemoterapötik protokoller bu klinik durum2 için remisyon aşamalarına ulaşamaaşamadığından muazzam bir halk sağlığı tehdidini temsil etmektedir. Kanser hücreleri çeşitli mekanizmalarla kemoterapiye direnç geliştirebilir; Bununla birlikte, bazı ATP bağlayıcı kaset (ABC) taşıyıcılarının (ATP'ye bağımlı efflux pompalar) aşırı ekspresyonu, bir tümör mikroortamında MDR gelişiminin ana nedeni olarak kabul edilir3. ÇİD'ye ek olarak, nüks ve metastaz gibi diğer kanser komplikasyonları, bu onkolojik zorluğun üstesinden gelmek için terapötik yaklaşımların geliştirilmesi ve iyileştirilmesi için acil talebi güçlendirmektedir.
Işığın küratif kullanımı yüzyıllardır uygulanmaktadır4 ve fotodinamik terapi (PDT) solid tümörler için klinik olarak onaylanmış bir terapötik yaklaşımı temsil etmektedir. PDT, tümör hücrelerinde seçici sitotoksisite uygulamak için reaktif oksijen türleri (ROS) üretmek için bir fotosensitizörün (PS) uygulanmasını ve ardından hafif ışınlamayı birleştirir. Bu terapötik yaklaşım, cerrahi, radyasyon ve kemoterapi dahil olmak üzere geleneksel yöntemlerden üstündür5; bağ dokularında daha düşük sitotoksisite gösteren minimal invaziv bir tekniktir6. Doğrudan tümörde veya mikro ortamında ışık uygulaması ve PS birikimi, hassas hedefleme ve sonuç olarak küçük, istenmeyen sistemik yan etkiler7 ve aynı bölgede tekrarlanan tedavi olasılığını sağlar. Dahası, maliyet diğer yaklaşımlardan daha düşüktür. Umut verici özellikleri nedeniyle PDT, özellikle inoperabl tümörlerde veya adjuvan kanser tedavisi7 durumunda hem tek başına hem de tek başına uygun bir seçenek olarak düşünülebilir ve kemoterapi 8,9 ile ilişkili MDR için bir alternatifi temsil eder.
PDT kullanılarak yüksek objektif yanıt oranı gösteren ilk rapor 1975 yılında fare ve sıçan model10'da tanımlanmıştır. O zamandan beri, PDT kullanılarak, 2D hücre kültürü11,12'de insan tümör hücre hatları ile hem in vivo hem de in vitro pozitif sonuçlar7 ile çalışmalar yapılmıştır. Klinik olarak onaylanmış PS'nin geniş uygulanabilirliği göz önüne alındığında, spesifik birikim yolakları ve absorpsiyon piklerinin dalga boyu aralıklarına bakılmaksızın, genel süreç aşağıdaki gibidir: (i) PS alımı, (ii) tümörde veya mikro ortamında PS konsantrasyonunun zirveye ulaşması, (iii) ışık uygulaması, (iv) PS-ışık etkileşimi, (v) PS uyarılmış durum enerjisinin doku substratına veya çevresindeki oksijen moleküllerine aktarılması, (vi) singlet oksijen veya süperoksit anyonu içeren ROS üretimi, (vii) esasen nekroz veya apoptoz (doğrudan ölüm), otofaji (sitoprotektif mekanizma), doku iskemisi (vasküler hasar), immün modülasyon veya bu mekanizmaların örtüşmesi yoluyla tümör hücresi ölümü7. Bu son aşamada, spesifik bir hücre ölüm yolunun aktivasyonu, hücre özellikleri, deneysel tasarım ve en önemlisi PS hücre içi lokalizasyonu ve PDT ile ilişkili hedeflenen hasar gibi birçok faktöre bağlıdır13.
Verteporfin, yaşa bağlı makula dejenerasyonunu tedavi etmek için Norveç ve Çin'de klinik kullanım için düzenleyici kurumlar tarafından onaylanan ikinci nesil bir PS'dir7. Doz verildikten sonra, bu ön ilacın kısmen mitokondri14'te biriktiği ve hücresel protein tirozin fosforilasyonunu ve DNA fragmantasyonunu indükleyerek tümör hücresi apoptozu 15,16'ya yol açtığı bildirilmiştir. Verteporfin içselleştirmesi için 24 saatlik inkübasyondan sonra, bitişik moleküllere etkili elektromanyetik radyasyon transferi seviyeleri elde etmek için 690 nm dalga boyu kurulumu kullanan bir PDT protokolü önerilir 7,17.
PDT için ışık kaynağı ile ilgili olarak, klasik diyot lazer sistemleri genellikle pahalı, teknik olarak karmaşık, büyük boyutlu ve dolayısıyla taşınabilir olmayan 18,19'dur. LED tabanlı PDT ekipmanlarında da gözlemlenebilen tek dalga boyu profilinin bir sonucu olarak, her fotosensitizör uygulaması için bağımsız ünitelere olan talep, diyot lazer sistemlerinin kullanımını daha da karmaşık ve ekonomik olarak imkansız hale getirmektedir20,21. Bu nedenle, LED makinelerin kullanımı sadece maliyet22 ve bakım sorunlarını çözmek için değil, aynı zamanda yüksek güç çıkışı ve daha az zararlı 23 ve daha geniş aydınlatma kapasitesi 24,25,26,27 sağlamak için en umut verici alternatif olarak kabul edilir.
LED tabanlı ekipmanın PDT deneylerine sunabileceği potansiyel katkıya rağmen28, çoğu ticari seçenek hala taşınabilirlik eksikliği, yüksek maliyet ve karmaşık inşaat projeleri ve işletme29 gibi dezavantajlara sahiptir. Bu çalışmanın temel amacı, in vitro PDT testleri için basit ve güvenilir bir araç sunmaktı. Bu makalede, ucuz, kullanıcı dostu ve taşınabilir olan, şirket içi LED tabanlı bir PDT cihazı olan PhotoACT açıklanmaktadır. Kavramın bir kanıtı olarak, bu cihazın bir 2D hücre kültürü modelinde verteporfinin sitotoksisitesini arttırdığı gösterilmiştir ve bu nedenle PDT deneylerinde bir araştırma aracı olarak kullanılabilir.

<table><tbody><tr><td>% 0.5 Tripsin-EDTA (10x)</td> <td>Gibco</td><td>15400054</td><td>Memeli hücre kültürü ayrışma reaktifi</td></tr><tr><td>3D yazıcı</td><td>Flashforge</td><td></td><td>Finder model</td></tr><tr><td>96 kuyulu plakalar</td><td></td><td></td><td>2D hücre kültürü için kullanılan steril olmayan, polistiren ve düz tabanlı kuyucuklara sahip yüksek bağlayıcı yüzey plakaları</td></tr><tr><td>Arduino</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Parlaklık sensörü</td><td></td><td></td><td>0.1-40.000+ lux algılama seviyesine ve I2C arayüzüne sahip TSL2561 model</td></tr><tr><td>Düğmeler</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Buzzer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hücre kültürü Şişeleri</td><td></td><td></td><td>Steril, polistiren, Doku Kültürü (TC) ile işlenmiş yüzeyli dikdörtgen tabanlı şişe, eğimli boyun ve havalandırma kapağı (boyutları)</td></tr><tr><td>Santrifüj Tüpleri</td><td></td><td></td><td>Testin tohumlama aşamasında hücre kültürü seyreltmesi için kullanılan 15/50 mL kapasiteli steril polipropilen tüpler</td></tr><tr><td>CO2 İnkübatör</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kontrol kartı</td><td></td><td></td><td>ESP32</td></tr><tr><td>Tasarım Yazılımı</td><td>Trimble</td><td></td><td>SketchUp</td></tr><tr><td>DMEM Yüksek Glikoz</td><td>Gibco</td><td>11965092</td><td>DMEM (Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı), birçok farklı memeli hücresinin büyümesini desteklemek için yaygın olarak kullanılan bir bazal ortamdır.</td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D4540-500ML</td><td>Dimetil sülfoksit, vb; % 99,5 (GC), bitki hücre kültürü için uygun</td></tr><tr><td>Fetal Sığır Serumu&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>12657029</td><td>FBS, zaman ve geçişler boyunca hücre büyümesinin tutarlılığını sağlayarak en iyi değeri sağlar.</td></tr><tr><td>Gentamisin (50 mg/mL)</td><td>Gibco</td><td>15750060</td><td>Başlangıçta mantardan saflaştırılmış suda çözünür antibiyotik ilaç&nbsp; Micromonospora purpurea. Gentamisin, hücre kültürü kontaminasyonunu önleyerek etki eder</td></tr><tr><td>Testin tohumlama adımında hücre sayımı için kullanılan Hemositometre</td><td></td><td></td><td></td> Neubauer desenli hazne</tr><tr><td>Ters Laboratuvar Mikroskobu</td><td>Leica</td><td></td><td>DM IL LED</td></tr><tr><td>Laminer Akış Davlumbaz</td><td></td><td></td><td>Kabini, çalışma boyunca HEPA filtreli havanın sabit, tek yönlü akışını sağlayarak çalışma ortamını kirleticilerden korumak için tasarlanmıştır alan. Hücre yetiştirme ve tedavi prosedürlerinin çeşitli adımlarında kullanılır</td></tr>, <tr><td>LCD ekran</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr>, dahili işlemcili<td>LED RGB WS2812</td><td></td><td></td>, <td>5050 RGB SMD modeli. 30 LED'li, 1 metre uzunluğunda ve 9 watt</td></tr><tr><td>MDF lif levhalı</td><td></td><td></td> bant <td>3mm kalınlığında orta yoğunluklu lif levhalar</td></tr><tr><td>Mikrosantrifüj Tüpleri</td><td></td><td></td><td>Steril, emniyet kapaklı ve 1.5/2.0 mL kapasiteli polipropilen tüpler. Testin tedavi adımında küçük hacimleri manipüle etmek için uygun araçlar</td></tr><tr><td>Mikroplaka okuyucu</td><td>ThermoFischer</td><td></td><td>Multiskan FC Mikroplaka Fotometre, geniş bir dalga boyu absorbans aralığını (340-850 nm) tespit etmek için tasarlanmıştır. Ekipman, MTT inkübasyonundan sonra hücre canlılığını değerlendirmek için kullanıldı.</td></tr><tr><td>MTT Reaktifi</td><td>Invitrogen</td><td>M6494</td><td>3- (4,5-Dimetiltiyazol-2-il) -2,5-difeniltetrazolyum bromür. Hücre canlılığı tahlilleri için kullanılır</td></tr><tr><td>İşletim Sistemi</td><td>Gerçek Zamanlı Mühendisler ltd.</td><td></td><td>FreeRTOS</td></tr><tr><td>P10 mikripipet</td><td></td><td></td><td>Elektronik olmayan, tek kanallı, 1-10 & mu; L kapasiteli</td></tr><tr><td>P1000 mikropipet</td><td></td><td></td><td>Elektronik olmayan, tek kanallı, 10-1000 &mu; L kapasiteli</td></tr><tr><td>P200 mikropipet</td><td></td><td></td><td>Elektronik olmayan, tek kanallı, 20-200 &mu; L kapasiteli</td></tr><tr><td>PDT Ekipmanı</td><td>LumaCare</td><td></td><td>Model LC-122</td></tr><tr><td>Fosfat Tamponlu Tuzlu Tuz pH 7.4</td><td>Gibco</td><td>10010031</td><td>Kültivasyon ve tahlil prosedürleri sırasında hücreleri yıkamak için kullanılan dengeli tuz formülasyonu</td></tr><tr><td>Potansiyometreler</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>İpuçları</td><td></td><td></td><td>Steril olmayan, evrensel uyum, 10/200/1000 &mu; L maksimum hacim</td></tr><tr><td>Verteporfin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>SML0534-5MG</td><td>Verteporfin, & ge; %94 (HPLC)</td></tr></tbody></table>

2d hücre kültürü modelinde verteporfin sitotoksisitesini arttırmak için Şirket İçi İnşa edilmiş ve işık yayan diyot tabanlı fotodinamik terapi cihazı

An In-House-Built and Light-Emitting-Diode-Based Photodynamic Therapy Device for Enhancing Verteporfin Cytotoxicity in a 2D Cell Culture Model

Bu yazıda, PhotoACT adı verilen in vitro fotodinamik terapi (PDT) tahlillerini gerçekleştirmek için yeni, basit ve düşük maliyetli bir cihaz açıklanmaktadır. Cihaz, bir dizi geleneksel programlanabilir ışık yayan diyot (LED), bir sıvı kristal ekran (LCD) modülü ve ticari bir mikrodenetleyici kartına bağlı bir ışık sensörü kullanılarak üretilmiştir. Prototipin kutu tabanlı yapısı, orta yoğunluklu suntalarla (MDF'ler) yapıldı. İç bölme aynı anda dört hücre kültürü multiwell mikroplakasını tahsis edebilir.
Kavramın bir kanıtı olarak, iki boyutlu (2D) kültürde fotosensitizör (PS) verteporfinin HeLa hücre hattına karşı sitotoksik etkisini inceledik. HeLa hücreleri 24 saat boyunca artan verteporfin konsantrasyonları ile tedavi edildi. İlaç içeren süpernatant ortam atıldı, yapışkan hücreler fosfat tamponlu salin (PBS) ile yıkandı ve ilaçsız ortam eklendi. Bu çalışmada, verteporfinin hücreler üzerindeki etkisi, ışığa maruz kalmadan veya 255, 255 ve 255 kırmızı-yeşil-mavi (RGB) değerleri (ortalama akıcılık 49.1 ± 0.6 J /cm2) kullanılarak ışığa 1 saat maruz kaldıktan sonra incelenmiştir. 24 saat sonra, hücre canlılığı 3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) testi ile değerlendirildi.
Deneysel sonuçlar, verteporfin ile muamele edilen hücrelerin cihazdan gelen ışığa maruz kalmasının, reaktif oksijen türlerinin (ROS) aracılık ettiği bir mekanizma aracılığıyla ilacın sitotoksik etkisini arttırdığını göstermiştir. Ek olarak, bu çalışmada açıklanan prototipin kullanımı, sonuçların ticari bir PDT cihazı ile karşılaştırılmasıyla doğrulanmıştır. Bu nedenle, bu LED tabanlı fotodinamik terapi prototipi, PDT'nin in vitro çalışmaları için iyi bir alternatiftir.

PhotoACT olarak adlandırılan son PDT cihazı, dört adede kadar çok kuyulu mikro plakayı tahsis etmek için karanlık bir oda içeriyordu ve üst iç yüzeyi, farklı görünür ışık spektrumları yaymak üzere programlanmış 30 dağınık LED seti ile donatılmıştı (Şekil 3 ve Ek Dosya 6). Cihaz iki ilişkili kutu kullanılarak inşa edilmiştir: PDT tahlilleri için karanlık bir oda olarak tasarlanmış bir iç kutu ve iç odayı örtmek ve kontrol ünitesini tutmak için harici bir kutu (<strong class="...

Burada, iki boyutlu HeLa hücre kültürü ve verteporfin kullanarak in vitro fotodinamik terapi (PDT) testlerini başarılı bir şekilde gerçekleştirmek için yeni, basit ve düşük maliyetli bir cihazı fotosensitizör olarak tanımladık.

2D Hücre Kültürü Modelinde Verteporfin Sitotoksisitesini Arttırmak için Şirket İçi İnşa Edilmiş ve Işık Yayan Diyot Tabanlı Fotodinamik Terapi Cihazı

This paper describes a novel, simple, and low-cost device to perform in vitro photodynamic therapy (PDT) assays, named the PhotoACT. The device was built ...

Fotodinamik terapi, PDT, kanser tedavisine çeşitli avantajlar sunar ve etkinliği, bir fotosensitizörü aktive etmek için bir ışık kaynağına bağlıdır. Alandaki son gelişmelere rağmen, in vitro modeller için PTD için pahalı ve tekrarlanabilir bir cihaza erişim eksikliği vardır. Bu talebi karşılamak için, bu çalışma PhotoAct adlı hücre kültürleri üzerinde PDT testleri yapmak için yeni, basit ve düşük maliyetli bir cihazı tanımlamaktadır.İnşaata başlamak için, aşağıdaki boyutlarda parçalar elde etmek için üç milimetre kalınlığında orta yoğunluklu fiber levhalar, MDF gördü. Aşağıdaki boyutlara sahip iki kutu oluşturun. Bir namlu jakı konektörü takmak için daha büyük kutunun arkasını delin.Ayrıca, elektrik kabloları için bir geçiş sağlamak için daha büyük kutunun üst kısmını, daha küçük kutunun üstünü ve altını delin. Homojen ışık insidansını teşvik etmek için tüm iç yüzeyleri siyah mürekkeple boyayın. Küçük kutunun üst iç yüzeyine her biri 10 LED'li üç LED bandı paralel olarak takın.Ek olarak, daha küçük kutunun alt iç yüzeyinin ortasına bir parlaklık sensörü takın. Ek 3D baskı dosyasını kullanarak kontrol ünitesinin yapısını yazdırın. Tüm bileşenleri, güç düğmesini, potansiyometreleri, zaman başlatma dokunmatik yüzeyini, LED'leri, parlaklık sensörünü, LCD'yi, zil sesini ve güç kaynağını ve kontrol ünitesinin iç kısmına monte edilmiş bir ESP-32 kontrol kartının parçalarını takın.Ek dosyada bulunan programlama kodunu yükleyin ve tüm bağlantıların çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için bir test çalıştırın. Kutuları monte edin ve boşlukları ve dolayısıyla harici aydınlatma parazitini ve anında ışık kaybını önlemek için bunları birbirine sabitleyin. Monte edilmiş kontrol ünitesini prototipin üst kısmındaki delinmiş alana takın.Aynı malzemeden aşağıdaki boyutlarda bir ön kapı inşa edin ve haznenin kapanmasını ve kesintisiz tahlilleri sağlamak için menteşeler ve Velcro bantlarla dış kutuya sabitleyin. Ayrıca ön kapıyı kolaylıkla ve hassasiyetle manipüle etmek için bir tutamak takın. İşlemler sırasında daha fazla stabilite sağlamak için prototipin altına dört lastik ayak yastığı takın.HeLa hücre hattını Dulbecco'nun Modifiye Kartal Orta düşük glikozunda% 10 fetal sığır serumu ve% 1 gentamisin ile geliştirin. Kültür şişelerini karbondioksitin% 5'inde ve 37 santigrat derecede tutun. Hücre kültürünü, birleşmenin% 80 ila% 90'ına ulaşana kadar yönetin ve inceleyin.Tohumlama işlemi ile hücre canlılığı protokolünü başlatın. Ortamın şişeden akıcı HeLa hücre kültürü ile çıkarılmasını sağlayın. Şişeyi fosfat tampon salin, PBS ile yıkayın ve vurgulanan ayrıntıları izleyerek kültürü tripsin ile ayırın.Bir hemositometre ile askıya alınan hücreleri sayın ve bunları kuyu başına 20.000 hücre konsantrasyonunda çok kuyucuklu bir mikro plakaya tohumlayın. Karanlık ve aydınlık tedavi koşulları için iki plaka hazırlayın ve hücre tutturmak için 24 saat boyunca inkübe edin. Bir fotosensitizör ile tedaviye devam etmek için, ortamı her iki plakadan da çıkarın ve hücreleri 100 mikrolitre artan Verteporfin konsantrasyonları ile tedavi edin.Verteporfinin içselleşmesine izin vermek için hücreleri 24 saat boyunca tedavide tutun. Kuluçkadan sonra, tedaviyi çıkarın, hücreleri PBS ile yıkayın ve ilaçsız ortam ekleyin. Işığa maruz kalmaktan korumak için bir mikro plakayı alüminyum folyo ile örtün ve 24 saat boyunca inkübe edin.Bu mikro plaka, PDT sonuçlarının daha fazla analizi için kontrol verileri sunacaktır. Diğer mikroplaka, PhotoAct'teki ışığa maruz kalma koşullarında kullanılacaktır. Ekipmanı çalıştırmak için, prize takın ve güç düğmesine basarak açın.Çok kuyulu mikro plakayı PDT odasına yerleştirin ve ön kapıyı yan Velcro bantlarla sabitleyerek ekipmanı kapatın. Ekipmanı kurmak için, ışık emisyonunun RGB konfigürasyonunu ayarlamak üzere potansiyometreleri kullanın. Zaman yapılandırmasını ayarlamak ve tahlil süresini ayarlamak için artı/eksi dokunmatik yüzeye basın.Tahlille ilgili doğru bilgilerin ekranda gösterilip gösterilmediğini kontrol edin ve gerekirse son ayarlamaları yapın. Testi başlatmak için başlat dokunmatik yüzeyine basın. Deneyin başında tek bip sesi duyulmalıdır.Deney sırasında, ışık ve kalan süre gibi ilerleme bilgileri ekranda gözlemlenebilir. PDT testi sırasında ön kapıyı açmayın veya herhangi bir konfigürasyonu değiştirmeyin. Tahlilin sonunda, dört bip sesi duyulmalıdır ve elektronik sistem tüm LED'leri kapatacaktır.Bitmiş bir mesaj ve deney sırasında genişleyen son enerji miktarı ekranda gözlemlenebilir. Akıcılık nihai değeri, vurgulanan denkleme göre hesaplanır. Işığa maruz kalan mikro plakayı örtün ve 24 saatlik inkübasyona devam edin.Kuluçka süresinden sonra, her iki plakadan da ortamı çıkarın, hücrelerin tek katmanını PBS ile yıkayın ve MTT çözeltisi ekleyin. Formazan kristallerinin oluşumuna izin vermek için her iki plakayı da karanlık ve aydınlık koşulları dört saat boyunca inkübe edin. MTT çözeltisini dikkatlice çıkarın ve mor kristalleri bir DMSO ve etanol çözeltisi ile çözün.Kristallerin tamamen çözünmesinden sonra, 595 nanometrede bir mikroplaka okuyucu kullanarak absorbans ölçümünü gerçekleştirin. Nihai ürün, üst iç yüzeyi 30 dağınık ışık yayan diyotlar, LED'ler seti ile donatılmış, görünür ışığın farklı spektrumlarını yaymak üzere programlanmış karanlık bir odadan oluşur. İç yüzeylerin düşük yansıtıcılığı ve LED konfigürasyonunun düzgün dağılımı nedeniyle homojen bir ışık insidansı tespit edilmiştir.Kurulum arayüzü kullanıcı dostudur ve yerleşmiş deneysel koşul yeniden üretilebilirdi. Kavramın bir kanıtı olarak, cihaz ışığa maruz kaldıktan sonra 2D HeLa hücre kültüründe Verteporfin'in sitotoksik etkisini arttırmak için kullanıldı. Şekilde gösterildiği gibi, GI50 değeri ışık durumu için 3.1 mikromolar idi.ve karanlık durum için 13.8 mikromolar Bu nedenle, koşulları karşılaştıran verimlilikte dört kattan fazla artış, Verteporfin'in bir fotosensitizör olarak kullanımını ve PhotoAct'in PDT tahlillerine uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. Bu çalışmada açıklanan prototipin kullanımını doğrulamak için, fotosensitizör, hücreler ve akıcılık da dahil olmak üzere aynı deneysel koşullar altında ticari bir PDT cihazı kullanılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Şekilde gösterildiği gibi, her iki cihaz da Verteporfin'i eşit şekilde fotoaktif hale getirerek sitotoksik etkiyi arttırır.Son olarak, ışığa maruz kaldıktan sonra Verteporfin tarafından tetiklenen ROS aracılı hücre ölümü, DCFDA testi kullanılarak akış sitometrisi ile doğrulandı. Özetle, cihaz toplam maliyeti 50'den az olan ticari olarak temin edilebilen düşük maliyetli bileşenlerle kolayca inşa edildi. Cihazın diğer başlıca avantajı arasında taşınabilirlik, düşük bakım talebi, birden fazla kültür plakası türünü ışınlama kapasitesi, tahlil başına dört üniteye kadar aynı anda kullanım, doğru ve tekrarlanabilir ışınlama, bilgisayarlara veya diğer makinelere bağlantı gerektirmeyen kullanıcı dostu ve basit kurulum arayüzü bulunmaktadır.Ek olarak, operasyon sırasında problemleri veya hataları bulmak ve düzeltmek için sistematik bir problem çözme yaklaşımı sağlamak için bir karar akış şeması sunulmaktadır. Bu bulgular, PhotoAct'in PDT'yi bilimsel araştırmalara kolaylaştırmak için faydalarını genişletmeye, fotosensitizörlerin etki mekanizmasını ve klinik uygulamalarını keşfetmeye izin vermektedir.

an-house-built-light-emitting-diode-based-photodynamic-therapy-device

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biyokimya

Bu video, yakın kızılötesi fotoimmünoterapi yoluyla karışık bir 3D hücre kültüründen belirli hücrelerin seçici olarak çıkarılması için bir tekniği göstermektedir. Bu yöntemde, hedeflenen hücreler, bir NIR fotoemici ile konjuge edilmiş bir antikor kullanılarak doğru bir şekilde tanımlanır. Kızılötesi ışıkla müteakip ışınlama, hücre ölümünü indükleyerek hedeflenen hücreleri 3D kültürden etkili bir şekilde ortadan kaldırır.

Karışık 3D Kültürlerde Hedeflenen Hücre Eliminasyonu için Yakın Kızılötesi Fotoimmünoterapi

Burada bildirilen protokol sağlar: fotodinamik hücre hatlarında tedavi (PDT) ve hayvan modellerinde tedavi uygulamadan önce PDT ayarlarının optimizasyonu etkinliğinin değerlendirilmesi.

Osteosarkom Hücrelerde Fotodinamik Tedavi sitotoksik etkinliği<em&gt; In Vitro</em

Bu protokol, fulleren ile harmanlanmış iletken polimer nanopartiküllerin üretimi için bir yöntemi tanımlar. Bu nanopartiküller, Fotodinamik Terapi (PDT) için yeni nesil ışığa duyarlılaştırıcılar olarak potansiyel kullanımları açısından araştırıldı.

Karma Polimer / Fulleren Nanopartikül photosensitizers Şefliği ile Fotodinamik Tedavi

Belirli hücreleri diğer hücrelere zarar vermeden ortadan kaldırmak, özellikle kurulu dokularda son derece zordur, ancak doku mühendisliği alanında acil bir hücre eliminasyon yöntemine ihtiyaç vardır. Burada, yakın kızılötesi fotoimmünoterapi (NIR-PIT) kullanarak karışık bir 3D hücre kültüründen spesifik hücre eliminasyonu için bir yöntem sunuyoruz.

Bir Yakın Kızılötesi Photoimmunotherapy Tekniği Karışık 3D Kültür seçici hücre Eliminasyon

Fotodinamik Tedavi (PDT) apoptosis ikna etmek için görünür ışık photoactivation tarafından izlenen bir exogenously uygulanan photosensitizer (PS) kuluçka içerir tıbbi bir işlemdir. Biz PS kuluçka ve ışık tedavisi parametreleri farklılıklar çalışmaya kullanılabilir PDT benzetimini yapmak için tasarlanmış bir vitro PDT iletişim kuralı mevcut.

Fotodinamik Tedavi bir Vitro yaklaşım

Kuş embriyosunun koryoallantoik membranı (CAM), çeşitli araştırma alanları için çok yararlı ve uygulanabilir bir araçtır. Japon bıldırcın CAM'in özel bir ex ovo modeli, fotodinamik tedavi araştırması için uygundur.

Bıldırcın Korioallantoik Membran - Fotodinamik Tanı ve Tedavi için Bir Araç

Bu protokol, bu tür bileşiklerin klinik öncesi taramasında kullanılabilecek fotoanahtarlanabilir antikanser peptitlerinin değerlendirilmesi için benimsenen bir dizi deney sunmaktadır. Bu, 2D ve 3D hücre kültürlerinde sitotoksisite değerlendirmesini, ex vivo (model doku) fotoizomerizasyon etkinliğinin değerlendirilmesini ve in vivo etkinliği içerir.

Fotokontrollü Biyolojik Olarak Aktif Bileşiklerin İn Vitro ve İn Vito Değerlendirilmesi - Kanser Fotofarmakolojisi için Potansiyel İlaç Adayları

Bu protokol, bir LED panel ışık kaynağı ile birleştirilmiş 96 oyuklu bir plaka formatı kullanarak, antibakteriyel fotodinamik inaktivasyonda (aPDI) potansiyel ışığa duyarlılaştırıcıların etkinliğini değerlendirmek için basit ve ekonomik bir yöntemi açıklar. Bu yaklaşım, farklı konsantrasyonlar, bileşikler ve bakteri suşları dahil olmak üzere birden fazla deneysel koşulun aynı anda test edilmesini sağlar.

Bakteriyel Fotodinamik İnaktivasyonda Fotoaktif Moleküllerin Değerlendirilmesi için LED Tabanlı İn Vitro Tarama

Bu protokol, 3D lazer baskı kullanılarak implante edilebilir bir entegre görüntüleme penceresinin imalatını açıklar. Pencere, mikro iskelelerle birleştirilmiş bir mikro mercek sisteminden oluşur. Yöntem, biyouyumlu fotorezist SZ2080'in sürekli bir sırayla iki fotonlu polimerizasyonunu (2PP) içerir ve üretim verimliliğini ve farklı bileşenler arasındaki hizalamayı optimize eder.

Gelişmiş In Vivo Görüntüleme için Mikroyapılı Görüntüleme Penceresine Entegre Edilmiş İmplante Edilebilir Optiklerin Mikrofabrikasyonu

Bu el yazması, Rose Bengal aracılı fotodinamik terapiyi in vitro incelemek için yeni, yenilikçi bir 3D baskılı aydınlatma cihazı sunmaktadır.

Rose Bengal ile Fotodinamik Terapinin İn Vitro Uygulanması için Yenilikçi LED Tabanlı Aydınlatma Cihazının Geliştirilmesi

Keşfedin, HeLa hücre kültürlerinde fotodinamik tedavi deneyleri için düşük maliyetli PhotoAct cihazının nasıl inşa edildiğini. Bu yöntem, kanser araştırmalarında fotosensitör aktivasyonunu kolaylaştırır.

2D Hücre Kültürü Modelinde Verteporfin Sitotoksisitesini Arttırmak için Şirket İçi İnşa Edilmiş ve Işık Yayan Diyot Tabanlı Fotodinamik Terapi Cihazı (Video) | JoVE Journal

2D Hücre Kültürü Modelinde Verteporfin Sitotoksisitesini Arttırmak için Şirket İçi İnşa Edilmiş ve Işık Yayan Diyot Tabanlı Fotodinamik Terapi Cihazı

Daha fazla video keşfet