Entrega In Vitro e In Vivo de Hipertermia de Nanopartículas Magnéticas usando um Sistema de Entrega Personalizado

Este método é significativo porque fornece a maneira mais robusta e reprodutível de fornecer tratamento de hipertermia de nanopartículas magnéticas em modelos pré-clínicos. Esta técnica permite a entrega precisa e consistente da hipertermia de nanopartículas, monitorando e controlando com precisão o ambiente local, a fisiologia animal e a dose térmica. Ao tentar este protocolo, lembre-se de que o aquecimento de nanopartículas deve permanecer confinado ao tecido alvo.

É essencial o uso de termometria abundante e apropriada para garantir a reprodutibilidade e a segurança. 24 horas após o plaqueamento, as células de melanoma murino B16 F10 adicionam nanopartículas magnéticas a uma concentração final de três miligramas de íons por mililitro. Certifique-se de que as nanopartículas sejam distribuídas uniformemente por todo o poço, criando uma solução de estoque de meios e nanopartículas magnéticas com antecedência.

48 horas após adicionar as nanopartículas, adicione 0,5 mililitros de tripsina a cada poço que está sendo tratado e gire suavemente a placa. Use um microscópio para verificar se as células estão separadas. Em seguida, adicione um mililitro de meio a cada poço e colete todas as células em tubos de 1,5 mililitro usando um tubo separado claramente rotulado para cada poço.

Gire os tubos a 60G por dois a três minutos para pellet as células. Em seguida, coloque os tubos no espaçador cheios de água dentro da bobina. Defina a temperatura do banho-maria para manter o meio e o palete de células a 37 graus Celsius.

Configure sondas de temperatura de fibra óptica separadas para monitorar a temperatura dentro do tubo e do banho-maria. Ligue o chiller e verifique se o refrigerante está fluindo pela serpentina. Em seguida, ligue a fonte de alimentação e ajuste a porcentagem do máximo para o campo desejado.

Opere a bobina solenóide de 14 voltas alimentada por um gerador de 10 quilowatts a 165 quilohertz e 23.87 quiloamperes por metro. Trate as células até que uma dose térmica de protocolo previamente determinada seja atingida. Após o tratamento, ressuspenda as células peletizadas no meio dentro dos tubos e recoloque-as em novas placas de seis poços claramente marcadas.

Depois de anestesiar o camundongo, limpe o tumor com um lenço umedecido com álcool. Injete as nanopartículas magnéticas no tumor três horas antes do tratamento com AMF. Após três horas, anestesiar novamente o rato e verificar a falta de resposta aos reflexos de endireitamento.

Remova a etiqueta auricular ou qualquer outro objeto de metal do mouse e coloque suavemente uma sonda de temperatura de fibra óptica lubrificada em seu reto. Coloque o cateter no tumor. Remova a agulha.

Em seguida, corte o cateter para que ele não saia muito do tumor. Insira uma sonda de temperatura de fibra óptica de três sensores no cateter, que protegerá os sensores. Prenda a sonda retal e intratumoral na cauda do animal.

Coloque o mouse em um tubo de 50 mililitros que deve ter um orifício perto da cabeça onde a anestesia pode ser conectada e administrada. Coloque o tubo dentro da configuração da bobina e reconecte a anestesia. Coloque uma sonda de temperatura de fibra óptica frouxamente no tubo para medir a temperatura do ambiente.

Em seguida, ligue o chiller e certifique-se de que o refrigerante está circulando. Verifique se o software do computador está exibindo as várias temperaturas e comece a gravar para permitir que um cálculo de CEM43 seja exibido em tempo real, onde a dose necessária de CEM43 deveria ter sido previamente determinada. Ligue o ímã em uma porcentagem de baixa potência e certifique-se de que as sondas de temperatura de fibra óptica estejam registrando as mudanças de temperatura.

Em suma, que a temperatura central do animal permaneça em 38 graus Celsius, regulando-a com a jaqueta de ar condicionado. Ajuste a força do campo magnético alterando a potência que controla o nível de temperatura no tumor. Desligue o AMF assim que a dose desejada for alcançada.

Remova o tubo da bobina e remova o mouse do tubo. Em seguida, desligue o chiller. Extraia as sondas e cateteres e, se necessário, marque o animal com uma nova etiqueta de metal para a orelha.

Monitore o mouse durante a recuperação da anestesia, garantindo que ele retome o comportamento normal e que não haja complicações. Para hipotermia in vivo, é essencial colocar o maior número possível de sondas de temperatura de fibra óptica em locais estratégicos para avaliação de eficácia e segurança em tempo real. Essas sondas possibilitam registrar a temperatura durante todo o experimento, permitindo dosimetria e histórico térmico precisos.

As curvas geradas durante um experimento in vivo são mostradas aqui, destacando a capacidade de monitorar de perto a temperatura e ajustar o sistema para manter a temperatura do tumor dentro da faixa desejada. Os gráficos vulcânicos mostram genes diferenciais expressos após o tratamento de hipertermia de nanopartículas magnéticas in vitro e in vivo, demonstrando como as técnicas moleculares podem ser usadas para monitorar os efeitos da hipertermia. O monitoramento preciso da temperatura do tumor, da temperatura central dos animais e da dose térmica é necessário para a administração consistente do tratamento.

Após a hipertermia, diferentes análises podem ser realizadas para entender o efeito e o mecanismo do tratamento. E outras terapias podem ser implementadas para um maior efeito terapêutico.