Celle Mærkning og målretning med Superparamagnetisk jernoxid Nanopartikler

Bioengineering

Your institution must subscribe to JoVE's Bioengineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Tefft, B. J., Uthamaraj, S., Harburn, J. J., Klabusay, M., Dragomir-Daescu, D., Sandhu, G. S. Cell Labeling and Targeting with Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles. J. Vis. Exp. (104), e53099, doi:10.3791/53099 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Målrettet levering af celler og terapeutiske midler ville gavne en lang række biomedicinske anvendelser ved at koncentrere den terapeutiske virkning på målstedet samtidig minimere skadelige virkninger på off-målsteder. Målretning magnetisk celle er en effektiv, sikker og ligetil levering teknik. Superparamagnetiske jernoxid nanopartikler (Spion) er biologisk nedbrydelige, biokompatible og kan endocytose ind i celler for at gøre dem reagerer på magnetfelter. Syntesen involverer at skabe magnetit (Fe 3 O 4) nanopartikler efterfulgt af high-speed emulgering til dannelse af en poly (mælke-co-glycolsyre) (PLGA) coating. PLGA-magnetitpartikler SPIONs er ca. 120 nm i diameter herunder ca. 10 nm i diameter magnetit kerne. Når det placeres i dyrkningsmedium, der SPIONs naturligt endocytose af celler og opbevaret som små klynger inden cytoplasmatiske endosomer. Disse partikler bibringe tilstrækkelig magnetisk masse til cellerneat give mulighed for målretning inden magnetfelter. Talrige celle sortering og målretning applikationer er aktiveret ved at gøre forskellige celletyper reagerer på magnetiske felter. SPIONs har en række andre biomedicinske anvendelser samt herunder anvendelse som et medicinsk billeddannelse kontrastmiddel, målrettet lægemiddel eller genafgivelse, diagnostiske assays, og generering af lokale hypertermi for tumorterapi eller vævet lodning.

Protocol

1. Syntese af Magnetit Gel

  1. Vaske alle glasvarer ved anvendelse af koncentreret saltsyre efterfulgt af deioniseret vand efterfulgt af ethylalkohol. Lad det tørre O / N, helst i en tørreovn.
    ADVARSEL! saltsyre er skadeligt - bære personlige værnemidler og arbejde i et stinkskab; ethanol er skadeligt - bære personlige værnemidler.
  2. Brug en Dreschel flaske til at afgasse 500 ml deioniseret H2O ved forsigtigt at boble N2-gas i 30 minutter.
  3. Opsætning af magnetit syntese apparatur inden for et stinkskab.
    1. Placer en 500 ml trehalset rundbundet kolbe i en varmekappe varmelegeme og fastgøres halsen ved hjælp af en klemme og stå.
    2. Installere en gummimembran i en af ​​de rundbundet kolbe side- hals og en tilbagesvaler med en gummimembran i den resterende siderøret. Løbende løbe koldt vand gennem tilbagesvaler.
    3. Punktering the rundbundet kolbe s gummihætte med en nål forbundet til en N2-gas linje og punktere tilbagesvaler s gummihætte med en nål forbundet til en gasledning løber til en bobler (dvs. kolbe med vand) for at visualisere gasudstrømningen.
    4. Installer en klinge pagaj i det rundbundet kolbe centrum hals via en pagaj adapter. Fastgør klingen padle aksel til en overliggende omrører monteret på et stativ.
  4. Rense rundbundet kolbe med N2-gas og lade N2-gas strømmer med en lav, men detekterbar hastighed.
  5. Fjern tilbagesvaler fra rundbundet kolbe, og der tilsættes 1,000 g jern (III) chlorid, 0,6125 g jern (II) chlorid tetrahydrat og 50 ml afgasset H 2 O.
    ADVARSEL! jern (III) chlorid og jern (II) chlorid tetrahydrat er skadelige - bære personlige værnemidler.
  6. Udskift tilbagesvaler og rør ved 1.000 omdrejninger i minuttet, mens opvarmning til 50° C. Omrøring under disse betingelser producerer 10 nm diameter magnetit nanopartikler.
  7. Når ved 50 ° C, tilsættes 10 ml 28% ammoniumhydroxidopløsning ved injektion gennem gummiskillevæggen i rundbundet kolbe, mens der stadig omrøring.
    ADVARSEL! ammoniumhydroxid er skadeligt - bære personlige værnemidler.
    BEMÆRK: ammoniumhydroxidopløsning anvendes til udfældning af magnetit og opløsningen skal blive sort.
  8. Fjern gummimembran og N2-gas linje fra rundbundet kolbe og opvarmes til 90 ° C at koge off ammoniakgas samtidig omrøring.
    BEMÆRK: Det er valgfrit at opretholde strømmen af N2 i rundbundet kolbe ved at punktere tilbagesvaler s gummimembran imidlertid oxidation af magnetit til maghemit er ubetydelig under dette trin.
  9. Når ved 90 ° C, tilsættes 1 ml oliesyre til rundbundet kolbe, mens der stadig omrøring. Den oliesyre anvendes til at coate magnetit nanoparticles til dannelse magnetit gel.
    ADVARSEL! oliesyre er skadeligt - bære personlige værnemidler.
  10. Erstatte gummimembran og N2 gasledningen på rundbundet kolbe og fjern tilbagesvaler.
  11. Sluk for varmen og der omrøres ved 500 rpm i 2 timer.
  12. Fjern rundbundet kolbe fra varmekappe varmelegeme og dekanteres enhver resterende væske under anvendelse af en stærk magnet holdes mod bunden af ​​kolben for at fastholde magnetit gel.
    ADVARSEL! håndtere stærk magnet med ekstrem forsigtighed for at undgå skader.
  13. Tillad magnetit gel lufttørre O / N (ekstraudstyr).

2. Oprensning af Magnetit Gel

  1. Tilsæt 40 ​​ml hexan på rundbundet kolbe for at opløse magnetit gel
    ADVARSEL! hexan er skadeligt - bære personlige værnemidler og arbejde i et stinkskab.
  2. Brug en skilletragt med 40 ml afgasset H2O for at fjerne resterende H2O from magnetit løsning.
    1. Hæld langsomt magnetit opløsningen på H2O inden skilletragten, og hvirvl forsigtigt tofaset væske til 5 minutter.
    2. Hæld vandet ud og kassér den nedre vandige fraktion.
    3. Tilsættes langsomt 40 ml afgasset H2O til skilletragten, således at den lægger sig under magnetit opløsningen og omrystes forsigtigt og afløb som før.
    4. Gentag for at vaske for tredje gang.
  3. Overfør magnetit løsning på en Erlenmeyerkolbe, tilføje et par spatler værd af vandfrit natriumsulfat, og hvirvel for at fjerne eventuel resterende rest H2O fra magnetit løsning.
  4. Filtreres magnetit opløsning gennem 1 um filterpapir i en filtertragt til fjernelse af natriumsulfat og resterende H 2 O.
    BEMÆRK: Det anbefales Vakuum assistance.
  5. Overfør magnetit opløsningen til en 50 ml kolbe og afdampe bruge en rotationsfordamper for at afdampe hexan for2 timer med følgende betingelser: moderat omdrejningstal, vakuum påføres, inddampning kolben i et 50 ° C vandbad og 24 ° C varmt vand cirkulerer gennem kondensatoren.
    BEMÆRK: Eventuelt gemme magnetit gelen før belægning med PLGA.

3. Belægning af magnetit Nanopartikler med PLGA Shell

  1. 3,60 g PLGA (75/25 blanding) i 240 ml ethylacetat opløses for at skabe en 1,5% (m / v) opløsning. ADVARSEL: ethylacetat er skadeligt - bære personlige værnemidler og arbejde i et stinkskab.
  2. Opløs 25,00 g Pluronic F-127 i 500 ml afgasset H2O med en magnetomrører for at skabe en 5,0% (m / v) opløsning.
    BEMÆRK: Pluronic F-127 er en ikke-ionisk amfifil blokcopolymer, der fungerer som et biokompatibelt overfladeaktivt middel. Det bidrager til at stabilisere olie-i-vand-emulsionen i trin 3.3.2.
  3. Ved hjælp af en microspatel, indsamle magnetit gel i seks 0,040 g portioner inden vægtede hætteglas. Perform følgende belægning og vaskeproces for hver prøve.
    BEMÆRK: Portionerne er nødvendige for at sikre en effektiv håndtering og magnetisk dekantering, hvilket vil maksimere renhed og udbytte og samtidig minimere nedbrydning før frysetørring i trin 4.
    1. Tilføj et 0,040 g portion af magnetit gel og 40 ml PLGA løsning på et plastbæger og sonikeres i en ultralydsrenser til 10 minutter.
    2. Der tilsættes 80 ml Pluronic løsning på plastbæger og straks emulgere med et laboratorium blander ved den højeste indstilling i 7 minutter til dannelse af PLGA belægning på magnetitpartiklerne nanopartikler som en olie-i-vand-emulsion.
    3. Umiddelbart fortynde Spion opløsning i 1 l deioniseret H2O og sonikeres i 1 time i stinkskab for at afdampe ethylacetat.
    4. Placer en stærk magnet ved siden af ​​Spion løsning og forsigtigt røre at indsamle brunlige SPIONs på magneten.
      BEMÆRK: Det kan være nødvendigt at omrøre intermitterende for flere timers før opløsningen bliver hvidlig indikerer, at de fleste af de SPIONs er blevet indsamlet.
    5. Dekanteres den vandige opløsning og samtidig bevare de SPIONs i bægeret med magneten.
    6. Vask SPIONs tre gange på følgende måde.
      1. Suspendere SPIONs i 1 L deioniseret H 2 O.
      2. Lydbehandle Spion opløsningen i 20 minutter.
      3. Placer en stærk magnet ved siden af ​​Spion løsning og forsigtigt røre at indsamle brunlige SPIONs på magneten. Det kan være nødvendigt at omrøre i intermitterende flere timer før opløsningen bliver klar indikerer, at de fleste af de SPIONs er blevet indsamlet.
      4. Dekanteres den vandige opløsning og samtidig bevare de SPIONs i bægeret med magneten.
  4. Indsamle SPIONs syntetiseret fra hver af de seks magnetit gel portioner i en enkelt vejet hætteglas som en vandig suspension. Eventuelt overskydende vand dekanteres magnetisk efter behov.

4. Frys-drying af SPIONs

  1. Frys Spion løsning.
  2. Frysetørre Spion løsning O / N i en lyofiliseringsapparat.
  3. De frysetørrede SPIONs afvejes. Frysetørrede SPIONs kan opbevares ved -20 ° C indtil anvendt til cellemærkning.
    BEMÆRK: Opbevaring ved -20 ° C drastisk reducerer nedbrydningskinetik og øger holdbarheden.

5. Mærkning af celler med SPIONs

  1. Suspendere en alikvot af SPIONs i phosphatbufret saltvand (PBS) ved en koncentration på 40 mg / ml og lydbehandling i 30 minutter.
  2. Tilsæt Spion løsning på en næsten sammenflydende kolbe af celler i en koncentration på 5 ul / ml cellekulturmedium. Sørg jævn fordeling ved forsigtigt vuggende kolben.
  3. Inkubér cellerne i 16 timer ved 37 ° C.
  4. Forsigtigt aspireres dyrkningsmedium og vaskes cellerne to gange med PBS.
  5. Saml magnetisk mærkede celler og bruge til eksperimenter.
  6. Ubrugt Spion opløsning kan opbevares ved 4 ° C og bør være osed inden for et par måneder. Sonikeres til 30 minutter før hver brug.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Magnetit nanopartikler er ca. 10 nm i diameter som følge af omrøring af en vandig opløsning af jern (III) chlorid og jern (II) chlorid tetrahydrat ved 50 ° C og 1000 rpm (Figur 1). Disse resultater demonstrerer den vellykkede syntese af magnetit nanopartikler. Det er vigtigt at kontrollere størrelsen og formen af ​​magnetitpartikler nanopartikler taget fra en lille prøve af partiet, når de forsøger syntesen for første gang. Transmissionselektronmikroskopi (TEM) er den foretrukne metode til at visualisere disse partikler. Portionen skal kasseres og syntesen bør forsøges igen, hvis de magnetit nanopartikler er ikke ca. 10 nm i diameter og sfærisk som vist i figur 1.

Belægning af magnetit nanopartikler med PLGA ved hjælp af en high-speed emulgator resultater i PLGA-magnetit SPIONs med en diameter på 120 nm (figur 2). Disse resultater demonstrerer den vellykkedesyntese af PLGA-magnetitpartikler SPIONs. Det er vigtigt at kontrollere størrelsen og formen af ​​PLGA-magnetitpartikler SPIONs taget fra en lille prøve af partiet, når de forsøger syntesen for første gang. Scanning elektronmikroskopi (SEM) er den foretrukne metode til at visualisere disse partikler. Portionen skal kasseres og syntesen bør forsøges igen, hvis de PLGA-magnetitpartikler SPIONs ikke ca. 120 nm i diameter og sfærisk som vist i figur 2. Mens større eller mindre partikler kan være ønskeligt til visse anvendelser, vil præparatet være ukendt og dermed cellemærkning, magnetisk susceptibilitet, og cytotoksicitet vil være uforudsigelig.

Inkubation af blod udvækst endotelceller med SPIONs i 16 timer resulterer i endocytose af nanopartiklerne (figur 3). Disse resultater demonstrerer den vellykkede mærkning af celler med SPIONs. Det er vigtigt at kontrollere tilstedeværelsen af ​​SPIONs i celler taget fraen lille prøve af partiet, når de forsøger mærkningen for første gang. Transmissionselektronmikroskopi er den foretrukne metode til at visualisere disse Spion-mærkede celler. Cellerne skal kasseres, og mærkningen bør forsøges igen, hvis de PLGA-mangetite SPIONs ikke fremstår som runde sorte partikler grupperet sammen inden cytoplasmatiske endosomer som vist i figur 3. Endvidere kan lavere koncentrationer af SPIONs undlader at gøre det muligt for magnetisk cellemålrettet og højere koncentrationer af SPIONs kan være cytotoksiske. Hvis det er nødvendigt, kan koncentrationen af ​​SPIONs til at mærke celler justeres tilsvarende.

Mængden af jern indlæst i cellerne er tilstrækkelig til at opnå magnetisk opsamling af levedygtige celler til ferromagnetiske implantable medicinske anordninger (Figur 4). Disse resultater demonstrerer den vellykkede Spion-medieret målretning magnetiske celle. Hvis der ønskes en stærkere cellemålrettet virkning, den foretrukne strategi er at increaSE styrken eller gradient genereres eller påtrykte magnetfelt 8,30. Forøgelse af koncentrationen af ​​SPIONs anvendes til mærkning af celler bør kun forsøgt som en sidste udvej grundet cytotoksicitet bekymringer. Hvis der ønskes forbedret cellelevedygtighed, bør koncentrationen af ​​SPIONs anvendes til mærkning af celler være nedsat.

Figur 1
Figur 1. TEM billede af magnetitpartikler nanopartikler. Magnetit nanopartikler er ca. 10 nm i diameter som det ses ved transmissionselektronmikroskopi (TEM). Partikler er sfæriske og ensartet størrelse. Skala bar = 100 nm. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2 /> Figur 2. SEM billede af PLGA-magnetitpartikler SPIONs. PLGA-magnetnanopartikler SPIONs er ca. 120 nm i diameter som det ses ved scanningselektronmikroskopi (SEM). Partikler er sfæriske og ensartet størrelse. Skala bar = 500 um. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3. TEM billede af en magnetisk mærket endotelcelle. En magnetisk-mærket blod udvækst endotelcelle visualiseret ved transmissionselektronmikroskopi (TEM). De SPIONs er naturligt endocytose af cellerne og opbevares i små klynger i cytoplasmatiske endosomer. Venstre skala bar = 2 um og højre Målestokken = 0,5 um. Re-print med tilladelse fra 24../files/ftp_upload/53099/53099fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4
Figur 4. Fluorescensmikroskopi billede af magnetisk celleindfangning. Er magnetisk mærkede endotelceller tiltrukket af en ferromagnetisk vaskulær stent (til højre) på et væsentligt højere hastighed end en ikke-magnetisk stent (venstre). Scale barer = 100 um. Re-print med tilladelse fra 24. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Som med enhver nanopartikel syntese-protokol, renheden af ​​reaktant kemikalier er kritisk for at opnå høj kvalitet SPIONs, der vil have minimale cytotoksiske virkninger. Det er derfor vigtigt at købe meget rene reagenser, herunder oliesyre (≥99%), jern (II) chlorid tetrahydrat (≥99.99%), jern (III) chlorid (≥99.99%), ethylacetat (HPLC-kvalitet, ≥99.9% ), hexan (HPLC-kvalitet, ≥97.0%), ammoniumhydroxid (≥99.99%) og natriumsulfat (≥99.0%). Det er af særlig betydning for at købe meget ren og høj kvalitet PLGA, som kan være relativt dyre. Desuden skal alle glasvarer vaskes grundigt med saltsyre, deioniseret vand og ethylalkohol og får lov at tørre før brug.

Tilsvarende oprensning og vasketrin inden protokollen er afgørende for at sikre det endelige SPIONs vil være af høj kvalitet og har minimale cytotoksiske virkninger. Den magnetit Gelen skal være fri forså meget ammoniumhydroxid, vand og hexan som muligt før belægning med PLGA. Følgelig meget af protokollen er afsat til at sikre renheden af ​​magnetit gel. Efterfølgende skal de PLGA-magnetitpartikler SPIONs være fri for ethylacetat, Pluronic, og overskydende PLGA. De endelige Spion vasketrin er de mest tidskrævende del af protokollen, men skal være afsluttet for at sikre høj renhed. Specifikt kan magnetiske samling af partiklerne under hvert vasketrin være meget tidskrævende. Omrøring af opløsningen kan i høj grad øge hastigheden på partikelsamlingen, men kan ikke bruges Magnetomrørere. Overhead omrørere opererer ved lav hastighed er de mest effektive midler til hurtig partikel kollektion. Sikre en stor brunlig samling af SPIONs vises magneten og løsning synes hvid eller klar før dekantering. Dette kan ofte kræve flere timers omrøring, men vil resultere i en højere endelig udbytte. De magnetiske dekantering trin tjener også til at sikre, at kun MAGNETIC partikler tilbageholdes, mens alle ikke-magnetiske materialer kasseres.

Overdreven jern niveauer kan være cytotoksiske, så mængden af ​​magnetisk masse, der kan bibringes en celle ved anvendelse af denne teknik er begrænset. Koncentrationen af ​​jern kan være nødvendigt at være nedsat til særligt følsomme celletyper eller øget for særligt svage magnetfelter, men protokollen beskrevet her giver en dokumenteret udgangspunkt for at skabe balance mellem sikkerhed og effekt. De SPIONs syntetiseret ved denne protokol er fremstillet af en opløsning med en 1:15 ratio med massen af ​​magnetit til PLGA og SPIONs introduceres til celler i en koncentration på 200 ug / ml cellekulturmedium. Hver af disse parametre kan justeres til at ændre mængden af ​​jern endocytose af hver celle efter behov.

SPIONs er sikre for menneskers implantation og vil nedbrydes med tiden (halveringstid på ca. 40-50 dage) 31. Både magnetit og PLGA danne uskadelige nedbrydelighedation produkter og er fjernet fra kroppen via naturlige veje 32. Den bionedbrydelige karakter SPIONs: alle cytotoksiske virkninger vil aftage med tiden, men også begrænser de potentielle ansøgninger til dem, der ikke kræver celler til at opretholde deres magnetiske egenskaber ud over et par måneder. SPIONs har også den fordel, at mærkning celler og bibringe deres magnetiske virkninger uden behov for overfladeproteiner eller målretning ligander, som er modtagelige for dannelsen af et protein corona ved udsættelse for det biologiske miljø 33,34.

Bibringe magnetiske egenskaber til celler er anvendelig for en bred vifte af biomedicinske applikationer, der kræver målcelle levering eller sortering 29. En række celletyper har vist evnen til sikkert endocytose SPIONs herunder mesenchymstamceller 35, endotelceller progenitorceller 36, beta øceller 37, og neurale stamceller 38. Magnetisk celmålretning l kan foretrækkes frem for andre cellemålrettet teknikker, når en høj grad af kontrol over leveringsbetingelser er nødvendig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ammonium Hydroxide solution, 28% NH3 in H2O, ≥99.99% trace metal basis Sigma-Aldrich 338818-100ML  Harmful reagent - wear personal protective equipment
Dreschel bottle, 500 ml Ace Glass 5516-16
Ethyl Acetate, CHROMASOLVR Plus, for HPLC, 99.9%  Sigma-Aldrich 650528-1L Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood
Ethyl alcohol Sigma-Aldrich E7023 Harmful reagent - wear personal protective equipment
Evaporating flask, 50 ml, 24/40 joint Sigma-Aldrich Z515558 For use with rotoevaporator
Filter paper, 3 cm dia, grade 1 Fisher 09-805P For use with glass filter funnel
Glass beakers, 1 L Fisher FB-101-1000 For washing SPIONs
Glass filter funnel, vacuum hose adapter, fits 24/40, 30 mL Fisher K954100-0344 
Glass vial caps Fisher 03-391-46 For use with glass vials
Glass vials, 2 ml Fisher 03-391-44 For collecting magnetite gel & SPIONs
Hexane, CHROMASOLVR, for HPLC, ≥97.0% (GC) Sigma-Aldrich 34859-1L  Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood
Hydrochloric acid Sigma-Aldrich H1758 Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood
Iron(II) chloride tetrahydrate, ≥99.99% trace metals basis  Sigma-Aldrich 380024-5G Harmful reagent - wear personal protective equipment
Iron(III) chloride anhydrous, powder, ≥99.99% trace metals basis Sigma-Aldrich 451649-1G Harmful reagent - wear personal protective equipment
Isomantle heater, 500 mL Voight Global EM0500/CEX1
Laboratory mixer Silverson L5M-A
Lyophilizer Labconco 7670520
Microspatulas Fisher 21-401-25A For transfering magnetite gel
NdFeB magnet, 1 in x 1 in x 1 in Amazing Magnets C1000H-M Very strong magnet, handle with care
Oleic acid, ≥99% (GC) Sigma-Aldrich O1008-5G  Store in freezer; Harmful reagent - wear personal protective equipment
Overhead stirrer IKA 2572201
Overhead stirrer clamp IKA 2664000 For use with overhead stirrer
Overhead stirrer H-stand IKA 1412000 For use with overhead stirrer
Phosphate buffered saline Life Technologies 10010-023
Plastic beakers, 250 ml Fisher 02-591-28
PLGA PURASORB PDLG (75/25 blend) Purac PDLG 7502 PDLG 7502A may be used as well; Store in freezer
Pluronic F-127 powder, BioReagent, suitable for cell culture Sigma-Aldrich P2443-250G 
PTFE expandable blade paddle, 8 mm dia SciQuip SP4018
PTFE vessel adapter, fits 24/40, 8 mm dia paddle Monmouth Scientific PTFE Vessel Adaptor A480 For use with PTFE expandable blade paddle
Recirculating chiller Clarkson 696613 For use with rotoevaporator
Reflux condenser, fits 24/40, 250 mm Ace Glass 5997-133
Rotoevaporator Clarkson 216949
Rubber septa, fits 24/40 Ace Glass 9096-56
Separatory funnel with stopper, 250 ml Fisher 10-438E
Sodium sulfate ACS reagent, ≥99.0%, anhydrous, granular Sigma-Aldrich 239313-500G 
Three neck round bottom flask, angled, 24/40 joints, 500 ml Ace Glass 6948-16
Ultrasonic cleaner perforated pan Fisher 15-335-20A For use with ultrasonic cleaner
Ultrasonic cleaner, 2.8 L Fisher 15-335-20
Vacuum controller Clarkson 216639 For use with rotoevaporator (optional)
Vacuum pump Clarkson 219959 For use with rotoevaporator

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Burgess, A., et al. Targeted delivery of neural stem cells to the brain using MRI-guided focused ultrasound to disrupt the blood-brain barrier. PLoS One. 6, (11), e27877 (2011).
  2. Nguyen, K. T. Mesenchymal Stem Cells as Targeted Cell Vehicles to Deliver Drug-loaded Nanoparticles for Cancer Therapy. J Nanomed Nanotechol. 4, (1), e128 (2013).
  3. Kean, T. J., Lin, P., Caplan, A. I., Dennis, J. E. MSCs: Delivery Routes and Engraftment, Cell-Targeting Strategies, and Immune Modulation. Stem Cells Int. 732742 (2013).
  4. Suzuki, K., et al. Targeted cell delivery into infarcted rat hearts by retrograde intracoronary infusion: distribution, dynamics, and influence on cardiac function. Circulation. 110, (11 Suppl 1), II225-II230 (2004).
  5. Garbern, J. C., Lee, R. T. Cardiac stem cell therapy and the promise of heart regeneration. Cell Stem Cell. 12, (6), 689-698 (2013).
  6. Duckers, H. J., et al. Accelerated vascular repair following percutaneous coronary intervention by capture of endothelial progenitor cells promotes regression of neointimal growth at long term follow-up: final results of the Healing II trial using an endothelial progenitor cell capturing stent (Genous R stent). EuroIntervention. 3, (3), 350-358 (2007).
  7. Pan, Y., Du, X., Zhao, F., Xu, B. Magnetic nanoparticles for the manipulation of proteins and cells. Chem Soc Rev. 41, (7), 2912-2942 (2012).
  8. Huang, Z. Y., et al. Deep magnetic capture of magnetically loaded cells for spatially targeted therapeutics. Biomaterials. 31, (8), 2130-2140 (2010).
  9. Shen, Y., et al. Comparison of Magnetic Intensities for Mesenchymal Stem Cell Targeting Therapy on Ischemic Myocardial Repair: High Magnetic Intensity Improves Cell Retention but Has No Additional Functional Benefit. Cell Transplant. (2014).
  10. Cheng, K., et al. Magnetic antibody-linked nanomatchmakers for therapeutic cell targeting. Nat Commun. 5, 4880 (2014).
  11. Vandergriff, A. C., et al. Magnetic targeting of cardiosphere-derived stem cells with ferumoxytol nanoparticles for treating rats with myocardial infarction. Biomaterials. 35, (30), 8528-8539 (2014).
  12. Huang, Z., et al. Magnetic targeting enhances retrograde cell retention in a rat model of myocardial infarction. Stem Cell Res Ther. 4, (6), 149 (2013).
  13. Chaudeurge, A., et al. Can magnetic targeting of magnetically labeled circulating cells optimize intramyocardial cell retention. Cell Transplant. 21, (4), 679-691 (2012).
  14. Cheng, K., et al. Magnetic targeting enhances engraftment and functional benefit of iron-labeled cardiosphere-derived cells in myocardial infarction. Circ Res. 106, (10), 1570-1581 (2010).
  15. Yanai, A., et al. Focused magnetic stem cell targeting to the retina using superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Cell Transplant. 21, (6), 1137-1148 (2012).
  16. Ordidge, K. L., et al. Coupled cellular therapy and magnetic targeting for airway regeneration. Biochem Soc Trans. 42, (3), 657-661 (2014).
  17. El Haj, A. J., et al. An in vitro model of mesenchymal stem cell targeting using magnetic particle labelling. J Tissue Eng Regen Med. (2012).
  18. Vanecek, V., et al. Highly efficient magnetic targeting of mesenchymal stem cells in spinal cord injury. Int J Nanomedicine. 7, 3719-3730 (2012).
  19. Sasaki, H., et al. Therapeutic effects with magnetic targeting of bone marrow stromal cells in a rat spinal cord injury model. Spine (Phila Pa 1976). 36, (12), 933-938 (2011).
  20. Oshima, S., et al. Enhancement of bone formation in an experimental bony defect using ferumoxide-labelled mesenchymal stromal cells and a magnetic targeting system. J Bone Joint Surg Br. 92, (11), 1606-1613 (2010).
  21. Luciani, A., et al. Magnetic targeting of iron-oxide-labeled fluorescent hepatoma cells to the liver. Eur Radiol. 19, (5), 1087-1096 (2009).
  22. Oshima, S., Kamei, N., Nakasa, T., Yasunaga, Y., Ochi, M. Enhancement of muscle repair using human mesenchymal stem cells with a magnetic targeting system in a subchronic muscle injury model. J Orthop Sci. 19, (3), 478-488 (2014).
  23. Ohkawa, S., et al. Magnetic targeting of human peripheral blood CD133+ cells for skeletal muscle regeneration. Tissue Eng Part C Methods. 19, (8), 631-641 (2013).
  24. Tefft, B. J., et al. Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture. Ieee T Magn. 49, (1), 463-466 (2013).
  25. Uthamaraj, S., et al. Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells. ABME. 42, (12), 2416-2424 (2014).
  26. Polyak, B., et al. High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 105, (2), 698-703 (2008).
  27. Pislaru, S. V., et al. Magnetically targeted endothelial cell localization in stented vessels. J Am Coll Cardiol. 48, (9), 1839-1845 (2006).
  28. Pislaru, S. V., et al. Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts. Circulation. 114, (1 Suppl), 314-318 (2006).
  29. Wang, Y. X., Xuan, S., Port, M., Idee, J. M. Recent advances in superparamagnetic iron oxide nanoparticles for cellular imaging and targeted therapy research. Curr Pharm Des. 19, (37), 6575-6593 (2013).
  30. Yellen, B. B., et al. Targeted drug delivery to magnetic implants for therapeutic applications. J Magn Magn Mater. 293, (1), 647-654 (2005).
  31. Granot, D., et al. Clinically viable magnetic poly(lactide-co-glycolide) particles for MRI-based cell tracking. Magn Reson Med. (2013).
  32. Levy, M., et al. Long term in vivo biotransformation of iron oxide nanoparticles. Biomaterials. 32, (16), 3988-3999 (2011).
  33. Mirshafiee, V., Mahmoudi, M., Lou, K., Cheng, J., Kraft, M. L. Protein corona significantly reduces active targeting yield. Chem Commun (Camb). 49, (25), 2557-2559 (2013).
  34. Salvati, A., et al. Transferrin-functionalized nanoparticles lose their targeting capabilities when a biomolecule corona adsorbs on the surface. Nat Nanotechnol. 8, (2), 137-143 (2013).
  35. Landazuri, N., et al. Magnetic targeting of human mesenchymal stem cells with internalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Small. 9, (23), 4017-4026 (2013).
  36. Sun, J. H., et al. In vitro labeling of endothelial progenitor cells isolated from peripheral blood with superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Mol Med Rep. 6, (2), 282-286 (2012).
  37. Zhang, B., et al. Detection of viability of transplanted beta cells labeled with a novel contrast agent - polyvinylpyrrolidone-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles by magnetic resonance imaging. Contrast Media Mol Imaging. 7, (1), 35-44 (2012).
  38. Song, M., et al. Labeling efficacy of superparamagnetic iron oxide nanoparticles to human neural stem cells: comparison of ferumoxides, monocrystalline iron oxide, cross-linked iron oxide (CLIO)-NH2 and tat-CLIO. Korean J Radiol. 8, (5), 365-371 (2007).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics