Name: Fotodynamische therapie met Blended geleidend polymeer / Fullerene Nanodeeltje Fotosensitizers (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: Leer de fabricage van geleidende polymeer nanodeeltjes met fullerene voor fotodynamische therapie bij kanker. Deze methode genereert reactieve zuurstofsoorten en toont hoge effectiviteit in vitro bij agressieve tumoren zoals eierstokkanker.

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

De auteurs danken de National Science Foundation (NSF) oprechte dank voor de financiële ondersteuning van dit werk via een CAREER award (CBET-0746210) en via award CBET-1159500. We willen Dr. Turkson (Univ. of Hawaii Cancer Center) en Dr. Altomare (Univ. of Central Florida College of Medicine) bedanken voor hun hulp met celcultuur.

1. Het kweken cellijnen <ol><li> Dooi TE 71 (muis thymus epitheelcellen), MDA-MB-231 (menselijke borstkankercellen), A549 (menselijke longkankercellen) en OVCAR3 (humaan ovarium tumorcellen) vast aan de cryogene flesjes in warm water minder dan 2 min . Voeg 10 ml DMEM medium aangevuld met 10% FBS aan elke cellijn en centrifugeer gedurende 6 min bij 106 x g. </li><li> Zuig de schorsing en voeg 3 ml media om de pellet. Meng de cellen goed door meerdere malen pipetteren. Voeg deze cel oplossing voorverwarmd 7 ml DMEM medium aangevuld met 10% FBS in T75 flessen en houden de kolven bevochtigde atmosfeer van 95% lucht / 5% CO2 bij 37 ° C. Label deze kolf als Passage 0. </li><li> Toen de samenvloeiing van de cellen 80% bereikt, oogsten van de cellen door incuberen met 0,05% trypsine gedurende 10 minuten. Neutraliseren van de trypsine door het toevoegen gelijke hoeveelheid media. Centrifugeer de oplossing gedurende 6 min bij 106 x g. Verwijder de schorsing en voeg 3 ml vers medium aan. Meng well en overdracht kleine hoeveelheid (100 ui) van een cultuur kolf met 7 ml medium. Incubeer de cultuur kolf in incubator. Het etiket van de fles als Passage 1. </li><li> De cultuur van de cellijnen tot passage 11 of 12. </li></ol> 2. Fabricage van nanodeeltjes <ol><li> Voorbereiding van ~ 10 -6 M (aangepaste) onverdund MEH-PPV stockoplossing <ol><li> In een flesje toe 1mg Poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-fenyleenvinyleen] (MEH-PPV) met een molecuulgewicht (gemiddeld Mn) 150,000-250,000 g / mol en 3 ml tetrahydrofuran (THF) . Roer het mengsel gedurende 2 uur onder verwarming bij 80 ° C op een hete plaat. </li><li> Filtreer de bovenstaande oplossing in een nieuw flesje met een 0,2 urn spuitfilter. Label deze oplossing als &#39;onverdund MEH-PPV voorraad oplossing&#39;. Deze oplossing zal worden betrokken bij de voorbereiding van nanodeeltjes na de fijnafstelling van de concentratie, zoals beschreven in de stappen 2.1.3 en 2.1.4. </li><li> Voeg 50 ul van de onverdunde MEH-PPV voorraad oplossing in 3 ml THF. Label deze oplossing als &#39;verdund MEH-PPV voorraad oplossing&#39;. Breng een 1 cm kwarts cuvet en meet de absorptie bij 495 nm met UV-vis spectroscopie. </li><li> Indien de absorptie van het verdunde MEH-PPV voorraadoplossing groter is dan 0,17, verdunnen onverdunde MEH-PPV voorraadoplossing door meer THF 1 ml per keer, en herhaal stap 2.1.3 totdat de gemeten absorptie bij 495 nm in de variëren 0,13-0,17. </li><li> Bereken de molariteit van de verdunde MEH-PPV voorraadoplossing door Lambert-Beer wet zoals hieronder aangegeven. Hier 0,15 extinctie wordt als voorbeeld voor de rest van het protocol (bijv., Pas alle onderstaande berekeningen gebaseerd op waargenomen absorptie), de MEH-PPV extinctiecoëfficiënt gebruikte 10 7 M -1 cm -1 en de padlengte gebruikte 1 cm. A = ε xbxc (Vergelijking 1) (ε - de molaire extinctiecoëfficiënt, A - absorptie, b - weglengte, c - concentratie van de oplossing) 0.15 = 10 7 M -1 cm -1 x 1 cm XC (Vergelijking 2) c = 1,5 x 10 -8 M (Eqn 3) Met deze concentratie de concentratie van het onverdunde MEH-PPV stock oplossing als volgt: M 1 M V 1 = 2 V 2 (Vergelijking 4) 0.15 x 10 -7 M x 3050 pi = M 2 x 50 pi (Eqn 5) M 2 = 9,15 x 10 -7 M (Eqn 6) Dit is de concentratie van het &quot;aangepaste onverdunde MEH-PPV voorraadoplossing. </li></ol></li><li> Het berekenen van de massa van MEH-PPV in de aangepaste onverdunde MEH-PPV stockoplossing <ol><li> Bereken de massa van MEH-PPV in 1 ml van de aangepaste onverdunde voorraadoplossing zoals hieronder gebruik makend van verkregen in punt 2.1.4 molariteit en het molecuulgewicht (Mw) van MEH-PPV, dat 10 6 g / mol. M = n / V (n -. Geen van mollen, V - volume in L) (Vergelijking 7) Aldus wordt de massa van MEH-PPV in 1 ml und aangepastiluted voorraad oplossing is 9,15 x 10 -4 g. </li></ol></li><li> Mengen PCBM in MEH-PPV <ol><li> Bereken de massa van Fenyl-C 61 boterzuur methylester (PCBM) worden toegevoegd aan de voorraad MEH-PPV oplossing van 50 gew% PCBM gedoteerd MEH-PPV oplossing, waarbij 50 gew% PCBM gedefinieerd met betrekking tot de massa te van MEH-PPV (dat wil zeggen, de helft van de massa van MEH-PPV). Door gebruik te maken van het gewicht van MEH-PPV verkregen in paragraaf 2.2. Massa van PCBM / 9.15 x 10 -4 g MEH-PPV x 100% = 50 gew% PCBM (Eqn 8) Massa van PCBM = 4,57 x 10 -4 g (Eqn 9) </li><li> Weeg 1 mg PCBM in een flacon en voeg 500 ul THF. Bereken de concentratie van PCBM in deze oplossing wordt met het molecuulgewicht van PCBM als 910,88 g / mol Molariteit van PCBM oplossing = 0,001 g / (910,88 g / mol * 500 pl) (Vergelijking 10) Molariteit van PCBM oplossing = 2,19 x 10 -9 mol / ul (Eqn 11) </li><li> Bereken het volume van PCBM oplossing die nodig is om toe te voegen aan de aangepaste onverdund MEH PPV-voorraadoplossing om de 50 gew% PCBM gedoteerd MEH-PPV oplossing in THF verkrijgen via de molariteit berekende stap 2.3.2 4.57 x 10 -4 g PCBM x 1 mol / 910,88 GX 1 pl / 2.19 x 10 -9 mol = 229 pi (Eqn 12) Voeg 229 ul van de PCBM oplossing in 1 ml onverdunde aangepast MEH-PPV voorraadoplossing en meng. </li></ol></li><li> Voorbereiding van nanodeeltjes door herprecipitatie methode <ol><li> Breng 1 ml van het gemengde MEH-PPV / PCBM oplossing in de 1 ml spuit met de naald eraan verbonden zijn. </li><li> Snel Injecteer 1 ml van het gemengde MEH-PPV / PCBM oplossing in 4 ml gedeïoniseerd water onder roeren bij 1200 rpm. Stop onmiddellijk met roeren na de injectie. Met deze nanodeeltjes ongewijzigde. </li></ol></li></ol> 3. Incubatie van cellijnen met nanopartikels voor Imaging LET OP: Alle imaging experimenten werden in 35 mm petrischaaltjes afgerond <ol><li> Opname van nanopartikelen in cellijnen <ol><li> Cultuur cellijnen tot de 12 e passage. Op de 12 e passage cultuur cellen in 35 mm petrischaaltjes. Pas concentratie van cellen toegevoegd aan de 35 mm petrischaaltjes zodat na 24 uur de cellen 40% confluent. </li><li> In dit stadium verwijderen DMEM medium aangevuld met 10% FBS uit de petrischalen, was de cellen tweemaal met 1x DPBS en voeg 100 ul van de nanodeeltjes suspensie in 2 ml DMEM aan de petrischalen. </li><li> Na 24 uur verwijdert de DMEM / nanodeeltjes schorsing van de petrischaaltjes en was de cellen met 1x DPBS 3 keer. Bevestig de cellen door incubatie met 4% paraformaldehyde gedurende 10 min. Twee keer wassen met DPBS. Vlekken op de cellen met 300 nM DAPI door incubatie met de kleurstof gedurende 2 min. Twee keer wassen met DPBS. Dan houden de cellen in DPBS voor de beeldvorming. </li></ol></li><li> Detectie van ROS <ol><li> Cultuur A549 en OVCAR3 cellijnen in petrischaaltjes, 6 per cellijn, zoals beschreven in paragraaf 3.1.1. Label dePetrischalen zoals weergegeven in tabel 1. </li><li> Voeg 100 ul van de nanodeeltjes suspensie in 2 ml DMEM drie van de petrischalen zoals aangegeven in tabel 1 en incubeer gedurende 24 uur. Voor de petrischaaltjes dat licht doses ontvangen, was de cellen na 24 uur op te schorten en de cellen in HBSS (Hank&#39;s Balanced Salt Solution) kleurstof vrije media. </li><li> Warmen de lamp van de zonne-simulator voor 15 min. Plaats UV filter voor de lamp te filteren UV licht. Kalibreer de lamp met verwijzing zonnecel door aanpassing van de lamp bevoegdheid 0,5 zondag (50 mW / cm 2) intensiteit verkregen op het oppervlak van de petrischaal. In dit specifieke opstelling werd die voorwaarde bereikt met 218 aan de lamp geleverde W vermogen. </li><li> Plaats de petrischalen onder de lamp (deksel open) gedurende 60 min, wat resulteert in een lichte dosering van 180 J / cm2 zoals aangegeven in de onderstaande berekeningen: 50 mW / cm 2 x 3.600 sec / 1000 = 180 J / cm 2 </li><li> Verwijder HBSS zonder verdere wassen voeg 2 ml DMEM medium aangevuld met 10% FBS aan de petrischalen. Incubeer de cellen gedurende nog 2 uur. </li><li> Voor de positieve controle incuberen van de cellen met 100 uM waterstofperoxide (H 2 O 2) gedurende 30 min. </li><li> Vlekken op de cellen in de petrischaaltjes met een uiteindelijke concentratie van 5 uM van de ROS detectiereagens door incuberen van de cellen met de kleurstof gedurende 30 min bij 37 ° C. </li><li> Fixeer de cellen door incubatie met 4% paraformaldehyde gedurende 10 min. Twee keer wassen met DPBS. Vlekken op de cellen met 300 nM DAPI door incubatie met de kleurstof gedurende 2 min. Twee keer wassen met DPBS. Dan houden de cellen in DPBS voor de beeldvorming. </li></ol></li><li> Apoptose en necrose van PI en annexine V FITC <ol><li> Cultuur elke cellijn in 5 petrischaaltjes. Drie van deze petrischalen zal zijn voor experiment terwijl de overige 2 petrischalen wordt controlemonsters. Incubeer de 3 Petrischalen voor experiment met nanodeeltjes als explained in paragraaf 3.1.2. De controlemonsters zijn niet geïncubeerd met nanodeeltjes. </li><li> Na 24 uur incubatie volgen de stap 3.2.3. </li><li> Plaats de 3 experimentele petrischalen onder de lamp (deksel open) en verwijder een op 20 min, een voor 40 min en een op 60 min. Dit levert drie monsters die werden blootgesteld aan licht doses van 60, 120 en 180 J / cm 2, respectievelijk (berekening in paragraaf 3.2.4). Vervolgens dienen een 180 J / cm2 licht dosering één van de controle petrischalen. Besturingskanaal met lichtdosis toegepast zonder nanodeeltjes. Heeft lichte dosis om de resterende controle monster (geen nanodeeltjes en geen licht dosis toegepast) niet van toepassing. </li><li> Vervang HBSS DMEM medium aangevuld met 10% FBS en houd de petrischalen in de incubator gedurende 4 uur. </li><li> Vlekken op de cellen in de experimentele en controle petrischaaltjes met 20 ul van annexine V FITC door incuberen van de cellen met de kleurstof gedurende 15 min. Twee keer wassen met DPBS. Vlekken op de cells met 300 nM DAPI en 300 nM PI (propidiumjodide) door incubatie met de kleurstoffen voor 2 min. Twee keer wassen met DPBS. Dan houden de cellen in DPBS voor de beeldvorming. </li></ol></li></ol> 4. intrinsieke cytotoxiciteit van nanodeeltjes <ol><li> Tellen cellen en kweken in 96-putjesplaten <ol><li> Oogst de cellen van kweekflessen door verwijdering van media en wassen van de cellen tweemaal met DPBS, gevolgd door incubatie van de cellen met 0,05% trypsine gedurende 10 minuten. Voeg 2 ml DMEM medium aangevuld met 10% FBS aan de resulterende celoplossing. Meng de oplossing goed naar cel clusters scheiden in singlets. </li><li> Neem 100 pi van de celsuspensie en voeg 900 ul DMEM medium aangevuld met 10% FBS. Goed mengen. Plaats 10 ul van deze suspensie op een hemocytometer. Tel de cellen met de hemocytometer en de concentratie van de celsuspensie aanpassen 4.1.1 tot 5 x 10 4 cellen / ml. </li><li> Neem 5 96-well platen bestempeld als 0 uur, 24 uurr, 48 uur, 72 uur en 96 uur. Voeg 50 ul van het 5 x 10 4 cellen / ml cell oplossingen (TE 71 en A549) in de putjes zoals getoond in tabel 2, waardoor zaaien 2500 cellen / putje. Doe dezelfde procedure voor OVCAR3 en MDA-MB-231-cellijnen. </li><li> Na 24 uur was de putjes met 1x DPBS en voeg 50 ul van toenemende concentraties van nanodeeltjes in de putjes zoals weergegeven in tabel 2. Bereid verschillende concentraties nanodeeltjes door toevoeging van 20, 100 en 180 ui suspensie van nanodeeltjes 2.4.2 naar DMEM met het verkrijgen van een eindvolume van 2 ml, die nanodeeltjes concentraties oplevert van 0,4 x 10 -4 mg / ml, 2,0 x 10 -4 mg / ml en 3,6 x 10 -4 mg / ml, respectievelijk. Elke cel lijn heeft drie exemplaren voor elke concentratie van nanodeeltjes. </li></ol></li><li> Het meten van de levensvatbaarheid van de cellen in dark <ol><li> Voeg 10 ul MTT naar de 0 hr plaat onmiddellijk na het toevoegen van nanodeeltjes. Incubeer de plaat gedurende 4 uur voor formazanproduct crystALS te vormen. Voeg 50 ul oplossing oplosbaar in de putten. Incubeer de plaat gedurende 6 uur aan de formazankristallen ontbinden. </li><li> Meet de cellevensvatbaarheid van de 0 hr plaat door registratie van de absorptie bij 570 nm met microplaatlezer. </li><li> 24 hr plaat, was de cellen met 1x DPBS en voeg 50 ul media in elk putje na 24 uur incubatie met nanodeeltjes. Voeg MTT en lees de plaat zoals beschreven in 4.2.1 en 4.2.2. </li><li> 48 uur, 72 uur en 96 uur platen, was de cellen met 1x DPBS en voeg 50 ul media in de putten na 24 uur incubatie met nanodeeltjes. Incubeer de cellen van de resterende perioden. </li><li> 4.2.5) Meet de levensvatbaarheid van de cellen op het bepaalde tijdstippen, zoals uitgelegd in 4.2.1 en 4.2.2. </li><li> Herhaal het volledige experiment 3 keer (n = 3) </li></ol></li></ol> 5. Het meten van de cel levensvatbaarheid Na PDT <ol><li> Tellen cellen en kweken in 96-wells platen. <ol><li> Label een set van 96-well platen zoals getoond in Tabel 3, zowel de TE 71 + A549 borden en OVCAR3 + MDA-MB-231 platen. De indeling van de platen zal hetzelfde zijn zoals in 4.1.3. </li><li> Zaad van de 96-well platen zoals beschreven in paragraaf 4.1 met dezelfde opstelling als weergegeven in tabel 2 in punt 4.1.2. </li><li> Na 24 uur nanodeeltjes toe te voegen aan de platen zoals uitgelegd in 4.1.4. </li><li> 24 uur na toevoeging van nanodeeltjes was de cellen met 1x DPBS en voeg 50 ul aan elk putje HBSS. </li><li> Bestralen van de platen met de respectieve lichte doses zoals uitgelegd in 3.2.3. </li><li> Vervang HBSS met 50 pi DMEM medium aangevuld met 10% FBS en incubeer de platen voor de respectievelijke tijdsperioden na PDT. </li><li> Na elke periode meten van de levensvatbaarheid van de cellen, zoals uitgelegd in 4.2.1 en 4.2.2. </li></ol></li></ol> 6. Fluorescentie Microscopie <ol><li> Opname van nanodeeltjes <ol><li> Schakel de lampen van de microscoop eennd de laser 30 min voor de beeldvorming. Plaats de petrischaal die de gefixeerde cellen (zoals beschreven in paragraaf 3.1) op het podium van de microscoop. </li><li> Verzamel de fluorescentie van nanodeeltjes en DAPI met filters zoals weergegeven in Tabel 4. Overlay fase contrast, nanodeeltjes en DAPI beelden in ImageJ software. </li></ol></li><li> Detectie van ROS <ol><li> Schakel de lampen van de microscoop 30 min voor de beeldvorming. Zet de petrischaal met daarin de cellen (zoals beschreven in paragraaf 3.2) op het podium van de microscoop. </li><li> Verzamel de fluorescentie van nanodeeltjes, DAPI en de ROS detectiereagens met filters zoals weergegeven in Tabel 4. Overlay fase contrast, nanodeeltjes, DAPI en ROS detectiereagens beelden in ImageJ software. </li></ol></li><li> Apoptose en necrose van PI en annexine V FITC <ol><li> Schakel de lampen van de microscoop 30 min voor de beeldvorming. Plaats de petrischaal met de cellen (zoals inparagraaf 3.3) op het podium van de microscoop. </li><li> Verzamel de fluorescentie van nanodeeltjes, DAPI, PI en annexine V FITC met filters zoals weergegeven in Tabel 4. Overlay fase contrast, nanodeeltjes, DAPI, PI en annexine V FITC beelden in ImageJ software. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Dolmans, D., Fukumura, D., Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy+for+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy for cancer.</a> Nat Rev Cancer. 3 (5), 380-387 (2003).</li>
<li>Dougherty, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Natl+Cancer+Inst%22%5BJournal%5D)">Photodynamic therapy.</a> J Natl Cancer Inst. 90 (12), 889-905 (1998).</li>
<li>Ferrari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+nanotechnology%3A+Opportunities+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">Cancer nanotechnology: Opportunities and challenges.</a> Nat Rev Cancer. 5 (3), 161-171 (2005).</li>
<li>Oleinick, N. L., Morris, R. L., Belichenko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+apoptosis+in+response+to+photodynamic+therapy%3A+what%2C+where%2C+why%2C+and+how%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem+Photobiol+Sci%22%5BJournal%5D)">The role of apoptosis in response to photodynamic therapy: what, where, why, and how.</a> Photochem Photobiol Sci. 1 (1), 1-21 (2002).</li>
<li>Ormond, A., Freeman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dye+Sensitizers+for+Photodynamic+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Dye Sensitizers for Photodynamic Therapy.</a> Materials. 6 (3), 817-840 (2013).</li>
<li>Pass, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodynamic+Therapy+in+Oncology+-+Mechanisms+and+Clinical+Use%5BTitle%5D)+AND+%22J+Natl+Cancer+Inst%22%5BJournal%5D)">Photodynamic Therapy in Oncology - Mechanisms and Clinical Use.</a> J Natl Cancer Inst. 85 (6), 443-456 (1993).</li>
<li>Sariciftci, N. S., Smilowitz, L., Heeger, A. J., Wudl, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoinduced+electron+transfer+from+a+conducting+polymer+to+buckminsterfullerene%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Photoinduced electron transfer from a conducting polymer to buckminsterfullerene.</a> Science. 258 (5087), 1474-1476 (1992).</li>
<li>Sperandio, F. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoinduced+electron-transfer+mechanisms+for+radical-enhanced+photodynamic+therapy+mediated+by+water-soluble+decacationic+C-70+and+C84O2+Fullerene+Derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomed-Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Photoinduced electron-transfer mechanisms for radical-enhanced photodynamic therapy mediated by water-soluble decacationic C-70 and C84O2 Fullerene Derivatives.</a> Nanomed-Nanotechnol. 9 (4), 570-579 (2013).</li>
<li>Fan, J. Q., Fang, G., Zeng, F., Wang, X. D., Wu, S. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water-Dispersible+Fullerene+Aggregates+as+a+Targeted+Anticancer+Prodrug+with+both+Chemo-+and+Photodynamic+Therapeutic+Actions%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Water-Dispersible Fullerene Aggregates as a Targeted Anticancer Prodrug with both Chemo- and Photodynamic Therapeutic Actions.</a> Small. 9 (4), 613-621 (2013).</li>
<li>Grynyuk, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoexcited+fullerene+C-60+disturbs+prooxidant-antioxidant+balance+in+leukemic+L1210+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Materialwiss+Werkstofftech%22%5BJournal%5D)">Photoexcited fullerene C-60 disturbs prooxidant-antioxidant balance in leukemic L1210 cells.</a> Materialwiss Werkstofftech. 44 (2-3), 139-143 (2013).</li>
<li>Liu, X. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Separately+doped+upconversion-C-60+nanoplatform+for+NIR+imaging-guided+photodynamic+therapy+of+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun%22%5BJournal%5D)">Separately doped upconversion-C-60 nanoplatform for NIR imaging-guided photodynamic therapy of cancer cells.</a> Chem Commun. 49 (31), 3224-3226 (2013).</li>
<li>Trpkovic, A., Todorovic-Markovic, B., Trajkovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicity+of+pristine+versus+functionalized+fullerenes%3A+mechanisms+of+cell+damage+and+the+role+of+oxidative+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Toxicity of pristine versus functionalized fullerenes: mechanisms of cell damage and the role of oxidative stress.</a> Arch Toxicol. 86 (12), 1809-1827 (2012).</li>
<li>Chen, Z. Y., MA, L. J., Liu, Y., Chen, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+Functionalized+Fullerenes+in+Tumor+Theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Applications of Functionalized Fullerenes in Tumor Theranostics.</a> Theranostics. 2 (3), 238-250 (2012).</li>
<li>Park, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk+heterojunction+solar+cells+with+internal+quantum+efficiency+approaching+100%25%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Photonics%22%5BJournal%5D)">Bulk heterojunction solar cells with internal quantum efficiency approaching 100%.</a> Nat Photonics. 3 (5), 297-302 (2009).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Om nanodeeltjes opname te bereiken is het noodzakelijk om een ​​aantal cruciale maatregelen te handhaven was, terwijl het vervaardigen van de nanodeeltjes. Een 10 -6 M MEH-PPV oplossing (gemengd met 50 gew% PCBM) in THF werd bereid injecteren in DI water, zoals werd waargenomen dat de concentratie van deze oplossing speelt een belangrijke rol bij het ​​bepalen van de grootte van nanodeeltjes gevormd. Concentratie werd gecontroleerd met UV-vis spectroscopie. Merk op dat in stap 2.1.3 protocol diende de oorspro...

Bij fotodynamische therapie (PDT) fotosensibilisatoren worden toegediend aan doelweefsel en na blootstelling aan het fotosensibiliserende licht genereert Reactive Oxygen Species (ROS). ROS soorten zoals singlet zuurstof en superoxide kan oxidatieve stress en daaropvolgende structurele schade aan cellen en weefsels 1-4 induceren. Vanwege het gemak van de toepassing van deze methode is actief onderzoek en klinische studies hebben plaats 5,6 genomen. Echter, belangrijke zaken als donkere toxiciteit van de sensibilisatoren, patiënt gevoeligheid voor licht (door niet-selectieve distributie van de sensibilisator) en hydrofobiciteit van de sensibilisatoren (wat leidt tot verminderde biologische beschikbaarheid en de potentiële acute toxiciteit) blijven. Hier beschrijven we een werkwijze voor het vervaardigen en in-vitro evaluatie van geleidend polymeer nanodeeltjes gemengd met fullereen als de volgende generatie fotosensibiliserende voor PDT. De nanodeeltjes worden gevormd door zelf-aggregatie vanhet halfgeleidende polymeer MEH-PPV (poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-fenyleenvinyleen]) met het fullereen PCBM (fenyl-C 61 -boterzuur methylester) wanneer deze materialen opgelost in een compatibele oplosmiddel snel geïnjecteerd in een niet-compatibele solvent (Figuur 1A). De keuze van MEH-PPV als de gastheer polymeer wordt gemotiveerd door zijn hoge extinctiecoëfficiënt die leidt tot hoge prijzen van triplet formatie en efficiënt en ultrasnel lading en energieoverdracht aan de fullereen PCBM 7. Deze eigenschappen zijn ideaal voor sensibilisering van singlet zuurstof en superoxide formatie in PDT. Fullereen is in feite is toegepast in PDT in zowel de moleculaire en nanodeeltjes vorm 8-13. Echter, heeft ernstige cytotoxiciteit verdere ontwikkeling 12 belemmerd. Hier laten we zien dat het inkapselen van het fullereen in een gastheer matrix van MEH-PPV om composiet MEH-PPV / PCBM nanodeeltjes resultaten op in een PDT sensibiliserend materiaal dat iis niet intrinsiek cytotoxische, toont specificiteit voor kankercellen te wijten aan nanodeeltjes grootte en oppervlakte lading, en de opbrengsten zeer effectieve PDT behandeling bij weinig licht doses als gevolg van de eerder genoemde fotofysische eigenschappen.

<table><tbody><tr><td>Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV)</td><td>Sigma Aidrich</td><td>536512-1G</td><td>gemiddelde Mn&nbsp;150.000-250.000</td></tr><tr><td>[6,6]-Phenyl C61&nbsp;butyric acid methyl ester (PCBM)</td><td>Sigma Aidrich</td><td>684449-500MG</td><td>>99,5%</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>EMD</td><td>TX0284-6</td><td>Drisolv</td></tr><tr><td>1 ml spuit</td><td>National Scientific Company</td><td>37510-1</td><td>Voor filtratie van MEH-PPV oplossing</td></tr><tr><td>Spuitfilter</td><td>VWR</td><td>28145-495</td><td>25 mm, 0,2 &micro;m, PTFE</td></tr><tr><td>1 ml spuit</td><td>Hamilton Company</td><td>81320</td><td>Voor injectie van MEH-PPV oplossing in water om nanodeeltjes te maken</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modification of Eagle's Medium/Ham's F-12 50/50 Mix (DMEM)</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-350</td><td></td></tr><tr><td>Hank's Balanced Salt Solution zonder fenol rood (HBSS)</td><td>Quality Biological (VWR)</td><td>10128-740</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, 1x zonder calcium en magnesium (DPBS)</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-436</td><td></td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum, Regular (Heat Inactivated) (FBS)</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-736</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin EDTA 1x 0,25%</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-664</td><td>Trypsin/2,21 mM EDTA in HBSS zonder natriumbicarbonaat, calcium en magnesium Porcine Parvovirus Getest</td></tr><tr><td>16% Paraformaldehyde</td><td>Electron Microscopy Sciences&nbsp;</td><td>15710</td><td>16% paraformaldehyde wordt verdund tot 4% door PBS toe te voegen</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>&nbsp;Biotium VWR</td><td>89139-054</td><td>Kernkleuring</td></tr><tr><td>5 ml pipetten</td><td>VWR</td><td>82050-478</td><td></td></tr><tr><td>75 cm2 kweekflacon</td><td>VWR</td><td>82050-856</td><td>voor het kweken van cellen</td></tr><tr><td>96-well platen</td><td>VWR</td><td>82050-771</td><td>voor MTT-assays</td></tr><tr><td>Weefselkweekschalen met ventilatie</td><td>Greiner Bio-One (VWR)</td><td>82050-538</td><td></td></tr><tr><td>Propidium jodide</td><td>Molecular probes</td><td>P3566</td><td></td></tr><tr><td>Annexin V FITC</td><td>Invitrogen</td><td>A13199</td><td>kleurstof voor apoptose</td></tr><tr><td>Celltiter 96 non-R 1000 assays</td><td>Promega (VWR)</td><td><a href="https://www.vwrsp.com/catalog/product/index.cgi?catalog_number=PAG4000">PAG4000</a></td><td>MTT</td></tr><tr><td>CellROX Green Reagens, voor detectie van oxidatieve stress</td><td>Invitrogen</td><td>C10444</td><td>Voor ROS-detectie</td></tr><tr><td>UV-vis spectrometer</td><td>Agilent 8453</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluorescentiespectrometer</td><td>NanoLog HoribaJobin Yvon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dynamische lichtverstrooiing</td><td>PD2000DLS, Precision detector</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Incubator</td><td>NuAir DH Autoflow</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Confocale microscoop</td><td>Zeiss Axioskop2</td><td></td><td>63X olie-immersie objectieflens</td></tr><tr><td>Epiluminescentie microscoop</td><td>Olympus IX71</td><td></td><td>60X water-immersie objectieflens, Andor Zyla sCMOS-camera</td></tr><tr><td>Solar Simulator</td><td>Newport 67005 Oriel Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Referentie zonnecel</td><td>Oriel&nbsp;</td><td></td><td>VLSI Standards Incorporated</td></tr><tr><td>Microplaat reader</td><td>BioTek Ex808</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hemocytometer</td><td>Hausser Scientific Partnership</td><td>3200</td><td>Voor het tellen van cellen</td></tr></tbody></table>

fotodynamische therapie met blended geleidend polymeer / fullerene nanodeeltje fotosensitizers

Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

In dit artikel wordt een methode gerapporteerd voor de fabricage en reproduceerbare in-vitro evaluatie van geleidende polymeernanodeeltjes vermengd met fullereen als de volgende generatie lichtgevoelige stoffen voor Fotodynamische Therapie (PDT). De nanodeeltjes worden gevormd door hydrofobe interactie van het halfgeleidende polymeer MEH-PPV (poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-fenyleenvinyleen]) met het fullereen PCBM (fenyl-C61-butyrzuur methylester) in aanwezigheid van een niet-compatibel oplosmiddel. MEH-PPV heeft een hoge extinctiecoëfficiënt die leidt tot hoge snelheden van tripletvorming en efficiënte ladings- en energieoverdracht naar het fullereen PCBM. De laatstgenoemde processen verhogen de efficiëntie van het PDT-systeem door middel van fullereen-ondersteunde triplet- en radicaalvorming, en ultrasnelle deactivering van MEH-PPV opgewekte toestanden. De hier gerapporteerde resultaten tonen aan dat dit nanodeeltje PDT-sensibiliseringssysteem zeer effectief is en onverwachte specificiteit vertoont voor kankercellijnen.

Opname en intrinsieke cytotoxiciteit van nanodeeltjes De 50 wt% blended MEH-PPV / PCBM nanopartikels werden geïncubeerd met TE 71, MDA-MB-231, A549 en OVCAR3 cellijnen. Het PCBM mengen niveau werd gekozen als 50 wt% PCBM, waarvan is aangetoond dat ideaal laden en energieoverdracht tussen geconjugeerde polymeren en fullerenen 14 verschaffen. Fluorescentiebeelden van nanodeeltjes opname wordt getoond in figuur 1B. De cellen werden gedurende 24 uur met nanodeeltjes n...

Dit protocol beschrijft een methode voor de fabricage van geleidende polymeernanodeeltjes vermengd met fullereen. Deze nanodeeltjes werden onderzocht op hun potentiële toepassing als nieuwe generatie fotosensitizers voor fotodynamische therapie (PDT).

Fotodynamische therapie met Blended geleidend polymeer / Fullerene Nanodeeltje Fotosensitizers

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next ...

Het algemene doel van het volgende experiment is het ontwikkelen van een volgende generatie fotosensibilisator voor fotodynamische therapie of PDT-toepassing bij kankerbehandeling. Dit wordt bereikt door een neerslagmethode van fabricage aan te passen om waterdispergeerbare geleidende polymeer-nanodeeltjes te maken. Als tweede stap worden de nanodeeltjes in vitro geïncubeerd met kankercellen, gevolgd door behandeling met licht om reactieve zuurstofverbindingen of ROS te genereren, wat de actieve radicalen zijn die deelnemen aan PDT.Vervolgens wordt de effectiviteit van de behandeling geëvalueerd met kwantitatieve assays en kwalitatieve beeldvorming om de fracties levende cellen versus TED-cellen in de celpopulatie te bepalen. De resultaten tonen aan dat agressieve kankers zoals eierstokkanker, hier gemodelleerd door OAR three, de in dit werk beschreven nanopartikel-fotosensibilisator in overvloed opnemen en dat de PDT-behandeling in vitro zeer effectief is. In dat geval correleert de effectiviteit van de PDT direct met de hoeveelheid nanopartikels die door de verschillende cellijnen is opgenomen.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden zoals

photodynamic-therapy-with-blended-conducting-polymerfullerene

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Photodynamic therapy (PDT) is a non-invasive and non-surgical method for lung cancer treatment. Photosensitizers selectively accumulate in tumor tissue and lead to tumor cell death in the presence of oxygen and the proper wavelength of light. In this protocol video, PDT-based method is used to evaluate the phototoxic potential of a potential photosensitizer in lung cancer cells.

In Vitro Phototoxicity Assay: A PDT-based Method to Evaluate the Phototoxic Potential of a Photosensitizer in Lung Cancer Cells

Organische kleurstofmoleculen en oleic zuur gecoate upconverting nanodeeltjes zijn niet wateroplosbaar. Dit protocol beschrijft een ‘plug and play’ methode die de overdracht van organische kleurstofmoleculen en upconverting deeltjes van hun oorspronkelijke hydrofobe oplosmiddel naar water mogelijk maakt.

Een &#39;Plug and Play&#39; methode om water verspreidende Nanoassemblies bevattende een Amfifiele Polymer, organische kleurstoffen en Upconverting Nanodeeltjes maken

Een methode voor stimulatie van in-vitro celcultuur elektrische activiteit met zichtbaar licht, gebaseerd op het gebruik van organische halfgeleidende polymeren, wordt beschreven.

Optische controle van levende cellen elektrische activiteit van geconjugeerde polymeren

Er wordt een protocol gepresenteerd voor de synthese en bereiding van nanodeeltjes bestaande uit elektroactieve polymeren.

Elektroactieve Polymer Nanodeeltjes Exposeren Fotothermisch Properties

Fotodynamische therapie (PDT) is een alternatieve keuze voor de behandeling van longkanker. Om het therapeutische effect van PDT te verhogen, werden op longkanker gerichte nanodeeltjes in combinatie met chemotherapie ontwikkeld. Zowel in vitro als in vivo werden de antikankereffectiviteiten van PDT met bereide nanodeeltjes geëvalueerd.

Antikanker werkzaamheid van Photo Dynamische Therapie met longkanker-Gerichte Nanodeeltjes

Fotodynamische therapie (PDT) is een medische procedure waarbij de broedtijd van een exogenously toegepaste fotosensitizer (PS) gevolgd door zichtbaar licht photoactivation te induceren van apoptose. We presenteren een in vitro PDT protocol ontworpen om te simuleren van PDT die kan worden gebruikt voor het bestuderen van de verschillen in PS incubatie en licht behandeling parameters.

Een benadering In Vitro Fotodynamische therapie

De groeiende incidentie van resistente Candida albicans is wereldwijd een ernstig gezondheidsprobleem. Antimicrobiële fotodynamische therapie (aPDT) kan een strategie bieden om resistente schimmelinfecties te bestrijden. Het huidige protocol beschrijft rose bengal-gemedieerde aPDT werkzaamheid op een multiresistente C. albicans stam in vitro.

Rose Bengal-Gemedieerde fotodynamische therapie om Candida albicans te remmen

Hier beschrijven we een nieuw, eenvoudig en goedkoop apparaat om met succes in vitro fotodynamische therapie (PDT) -testen uit te voeren met behulp van tweedimensionale HeLa-celcultuur en verteporfine als een fotosensitizer.

Een in-house gebouwd en licht-emitting-diode-gebaseerd fotodynamisch therapie-apparaat voor het verbeteren van verteporfine cytotoxiciteit in een 2D-celcultuurmodel

Dit protocol beschrijft de fabricage en karakterisering van een fotoresponsieve prodrug-kleurstof nanoassemblage. De methodologie voor het vrijkomen van geneesmiddelen uit de nanodeeltjes door door licht veroorzaakte demontage, inclusief de lichtbestralingsopstelling, wordt expliciet beschreven. De geneesmiddelen die vrijkwamen uit de nanodeeltjes na lichtbestraling vertoonden uitstekende antiproliferatie-effecten op menselijke colorectale tumorcellen.

Gemakkelijke bereiding en fotoactivering van prodrug-dye nanoassemblages

Dit artikel presenteert het protocol voor het voorbereiden van tumorweefselfantomen die optische eigenschappen repliceren voor plasmonische fotothermische therapie. Het beschrijft fantoomvoorbereiding, fotothermische evaluaties en validatie van het ontwikkelde numerieke model op basis van fotothermische temperatuurmetingen voor het beoordelen van therapeutische parameters, en biedt een ethisch, kosteneffectief alternatief voor in vivo studies voor voorbereidende tests.

Plasmonische fotothermische kankertherapie: in nanodeeltjes ingebedde tumorweefsel-nabootsende fantomen voor het visualiseren van fotothermische temperatuurverdeling

Leer de fabricage van geleidende polymeer nanodeeltjes met fullerene voor fotodynamische therapie bij kanker. Deze methode genereert reactieve zuurstofsoorten en toont hoge effectiviteit in vitro bij agressieve tumoren zoals eierstokkanker.

Fotodynamische therapie met Blended geleidend polymeer / Fullerene Nanodeeltje Fotosensitizers

Meer video's verkennen