JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Targeted cell delivery is useful in a variety of biomedical applications. The goal of this protocol is to use superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) to label cells and thereby enable magnetic cell targeting approaches for a high degree of control over cell delivery and localization.

Abstract

سوف تستهدف إيصال الخلايا والعوامل العلاجية تستفيد مجموعة واسعة من التطبيقات الطبية الحيوية من خلال التركيز على تأثير علاجي في الموقع المستهدف مع التقليل من الآثار الضارة إلى مواقع خارج المرمى. استهداف الخلايا المغناطيسي هي تقنية فعالة وآمنة واضحة التسليم. النانوية أكسيد الحديد مغنطيسية مسايرة فائقة superparamagnetic (SPION) هي قابلة للتحلل، حيويا، ويمكن endocytosed إلى خلايا لجعلها تستجيب للمجالات المغناطيسية. عملية التوليف ينطوي على خلق أكسيد الحديد الأسود (الحديد 3 O 4) النانوية تليها عالية السرعة استحلاب لتشكيل بولي (حمض اللاكتيك، شارك في الجليكوليك) (PLGA) الطلاء. وSPIONs PLGA-المغنتيت ما يقرب من 120 نانومتر في قطر بما في ذلك ما يقرب من 10 نانومتر قطر المغنتيت الأساسية. عندما وضعت في مستنبت، وendocytosed SPIONs بشكل طبيعي عن طريق الخلايا وتخزينها في شكل مجموعات صغيرة داخل الإندوسومات حشوية. هذه الجسيمات المغناطيسية نقلها كتلة كافية للخلاياللسماح لاستهداف ضمن المجالات المغناطيسية. يتم تمكين العديد من فرز الخلايا والتطبيقات التي تستهدف من خلال تقديم مختلف أنواع الخلايا تستجيب للمجالات المغناطيسية. SPIONs دينا مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية الحيوية الأخرى كذلك بما في ذلك استخدام كعامل النقيض التصوير الطبي، استهدفت تسليم المخدرات أو الجينات، وفحوصات تشخيصية، وجيل من ارتفاع الحرارة المحلي لعلاج الورم أو الأنسجة لحام.

Introduction

Targeted delivery and capture of cells to specific sites within the body is desirable for a variety of biomedical applications. Delivery of neural stem cells to the brain by MRI-guided focused ultrasound has been proposed as a possible treatment option for neurodegenerative disease, traumatic brain injury, and stroke1. Mesenchymal stem cells are being studied for their ability to deliver anti-cancer drugs to tumors due to their natural tumor-tropic properties2,3. Cardiac stem cells have been delivered to the heart as a possible treatment for myocardial infarction4,5. Vascular stents have been developed with CD34 antibodies to capture circulating progenitor cells6. While promising, these cell targeting approaches present drawbacks including lack of cell specificity, inconsistent cell retention, and off-target cell delivery.

The overall goal of the current method is to enable magnetically directed targeting of cells for a variety of cell delivery and sorting applications. Magnetic targeting allows for controlled delivery of specific cells to a specific target site with minimal off-target effects7. The magnetic fields can be generated by implanted or external devices to safely direct the movement of magnetically-labeled cells within the body8. Numerous research efforts have focused on magnetically directed targeting of stem cells to injured tissues such as the heart9-14, retina15, lung16, skin17, spinal cord18,19, bone20, liver21, and muscle22,23 in order to improve regeneration outcomes.

Magnetic targeting of cells has also been studied extensively as a means to endothelialize implantable cardiovascular devices. A uniform and complete endothelium provides a barrier between the device and circulating blood elements to mitigate thrombosis and inflammation. Endothelial cells can be delivered to the device either prior to implantation or via the vascular system following implantation. In both cases, magnetic fields are used to capture cells to the surface of the device and retain the cells when subjected to the shear stress generated by circulating blood. Magnetic vascular stents24-27 and vascular grafts28 have both been fabricated and tested for this purpose.

Magnetic cell targeting requires a strategy for labeling cells with magnetic carrier particles. These particles can be bound to the surface of cells via antibodies or ligand/receptor pairs or they can be endocytosed into the cells. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are biodegradable, biocompatible, and readily endocytosed by a variety of cell types29. These particles effectively render a cell responsive to magnetic fields and are naturally degraded over time. SPIONs provide a straightforward and safe means of magnetically labeling cells in culture for a variety of magnetic targeting and sorting applications. A method for synthesizing SPIONs with a magnetite (Fe3O4) core and poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) shell is provided. In addition, a method for labeling cells in culture with SPIONs is provided.

Protocol

1. توليف أكسيد الحديد الأسود جل

  1. غسل جميع الأواني الزجاجية باستخدام حمض الهيدروكلوريك المركز يليه الماء منزوع الأيونات تليها الكحول الإيثيلي. السماح ليجف O / N، ويفضل أن يكون في فرن التجفيف.
    الحذر! حمض الهيدروكلوريك هو ضار - ارتداء معدات الوقاية الشخصية والعمل في غطاء الدخان. الكحول الإيثيلي مضر - ارتداء معدات الوقاية الشخصية.
  2. استخدام زجاجة Dreschel للتخلص من الغاز 500 مل من H 2 O منزوع الأيونات التي ظهرت على السطح بلطف N 2 الغاز لمدة 30 دقيقة.
  3. انشاء جهاز التوليف المغنتيت داخل غطاء الدخان الكيميائية.
    1. وضع 500 قارورة مل ثلاثة الرقبة جولة القاع داخل سخان isomantle وتأمين الرقبة مركز باستخدام المشبك والوقوف.
    2. تثبيت الحاجز المطاطي في واحدة من رقاب الجانب دورق كروي ومكثف ارتداد مع الحاجز المطاطي في الرقبة الجانب المتبقية. باستمرار تشغيل المياه الباردة من خلال المكثف الراجع.
    3. ثقب عشرالبريد الحاجز المطاطي دورق كروي مع إبرة متصلة بخط الغاز N 2 وثقب الحاجز المطاطي المكثف الراجع مع إبرة متصلة خط للغاز يمتد إلى الفوار (أي قارورة بالماء) لتصور تدفق الغاز.
    4. تثبيت مجداف نصل إلى مركز رقبة دورق كروي وعبر محول مجداف. إرفاق رمح مجداف شفرة لوالنمام النفقات العامة التي شنت على موقف.
  4. تطهير دورق كروي مع N 2 الغاز وترك N 2 تدفق الغاز بمعدل منخفض، ولكن يمكن كشفها.
  5. إزالة المكثف الراجع من دورق كروي وإضافة 1.000 غرام من الحديد (III) كلوريد، 0.6125 غرام من الحديد (II) كلوريد tetrahydrate، و 50 مل من بالغاز دي H 2 O.
    الحذر! الحديد (III) كلوريد الحديد و(II) كلوريد tetrahydrate ضارة - ارتداء معدات الوقاية الشخصية.
  6. استبدال المكثف الراجع ويقلب في 1000 دورة في الدقيقة في حين تسخين إلى 50° C. اثارة في ظل هذه الظروف تنتج 10 نانومتر النانوية قطر المغنتيت.
  7. مرة واحدة على 50 ° C، إضافة 10 مل من 28٪ من محلول هيدروكسيد الأمونيوم عن طريق حقن من خلال الحاجز المطاطي في دورق كروي في حين لا يزال التحريك.
    الحذر! هيدروكسيد الأمونيوم مضر - ارتداء معدات الوقاية الشخصية.
    ملاحظة: يستخدم محلول هيدروكسيد الأمونيوم لترسيب الحديد الأسود وينبغي أن يتحول الحل السوداء.
  8. إزالة الحاجز المطاطي وخط الغاز N 2 من دورق كروي والحرارة إلى 90 درجة مئوية إلى سيغلي غاز الامونيا في حين لا يزال التحريك.
    ملاحظة: وهو اختياري للحفاظ على تدفق N 2 في دورق كروي بواسطة ثقب الحاجز المطاطي المكثف الراجع، ومع ذلك، أكسدة المغنتيت إلى maghemite لا يكاد يذكر خلال هذه الخطوة.
  9. مرة واحدة على 90 ° C، إضافة 1 مل من حمض الأوليك إلى دورق كروي في حين لا يزال التحريك. يتم استخدام حمض الأوليك لمعطف المغنتيت غnoparticles لتشكيل هلام المغنتيت.
    الحذر! حمض الأوليك مضر - ارتداء معدات الوقاية الشخصية.
  10. استبدال الحاجز المطاطي وخط الغاز N 2 على دورق كروي وإزالة المكثف الراجع.
  11. إيقاف الحرارة ويقلب في 500 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة.
  12. إزالة دورق كروي من المدفأة isomantle وصب أي السائل المتبقي أثناء استخدام مغناطيس قوي عقد على أسفل القارورة الإبقاء على هلام المغنتيت.
    الحذر! التعامل مع مغناطيس قوي مع الحذر الشديد لتجنب أضرار أو إصابات.
  13. السماح هلام المغنتيت إلى O-الهواء الجاف / N (اختياري).

2. تنقية أكسيد الحديد الأسود جل

  1. إضافة 40 مل من الهكسان في دورق كروي بحل جل المغنتيت
    الحذر! الهكسان مضر - ارتداء معدات الوقاية الشخصية والعمل في غطاء الدخان.
  2. استخدام قمع فصل مع 40 مل من بالغاز دي H 2 O لإزالة المتبقي H 2 O جيئة وذهابام الحل المغنتيت.
    1. صب ببطء الحل المغنتيت على H 2 O في قمع فصل ودوامة بلطف السائل مرحلتين لمدة 5 دقائق.
    2. تجفيف والتخلص من جزء مائي أقل.
    3. إضافة ببطء 40 مل من بالغاز دي H 2 O لقمع فصل بحيث يستقر تحت الحل المغنتيت ودوامة بلطف واستنزاف كما كان من قبل.
    4. تكرار غسل للمرة الثالثة.
  3. نقل حل المغنتيت إلى دورق مخروطي، إضافة بضع ملاعق بقيمة كبريتات الصوديوم اللامائية، ودوامة لإزالة أي بقايا المتبقية H 2 O من الحل المغنتيت.
  4. تصفية حل المغنتيت من خلال ورق الترشيح 1 ميكرون في قمع مرشح لإزالة كبريتات الصوديوم وH 2 O. المتبقية
    ملاحظة: يوصى المساعدة فراغ.
  5. نقل الحل المغنتيت إلى 50 مل تبخر قارورة واستخدام المبخر الدوار حتى يتبخر الهكسان ل2 ساعة مع الشروط التالية: معتدلة السرعة التناوب، فراغ تطبيقها، تبخر قارورة في 50 ° C حمام الماء، و 24 ° C المياه من خلال تعميم المكثف.
    ملاحظة: اختياريا، تخزين هلام المغنتيت قبل طلاء مع PLGA.

3. طلاء من أكسيد الحديد النانوية مع PLGA شل

  1. حل 3.60 غرام من PLGA (75/25 مزيج) في 240 مل من خلات الإيثيل لخلق 1.5٪ (م / ت) حل. تنبيه: خلات الإيثيل هو ضار - ارتداء معدات الوقاية الشخصية والعمل في غطاء الدخان.
  2. حل 25.00 غرام من Pluronic F-127 في 500 مل من بالغاز دي H 2 O باستخدام محرك مغناطيسي لخلق 5.0٪ (م / ت) حل.
    ملاحظة: Pluronic F-127 هو غير الأيونية البوليمرات كتلة محبة للجهتين التي تعمل بمثابة السطحي حيويا. فإنه يساعد على استقرار مستحلب النفط في المياه في الخطوة 3.3.2.
  3. باستخدام microspatula، وجمع جل المغنتيت إلى ست 0.040 ز قسامات داخل قوارير زجاجية مرجح. الأداء الإقتصادي الأداءاسندت عملية الطلاء وغسل التالية لكل قسامة.
    ملاحظة: قسامات ضرورية لضمان التعامل الفعال والصفق المغناطيسي، والذي سوف يضاعف النقاء والعائد وتقليل تدهور مسبق لتجميد التجفيف في الخطوة 4.
    1. إضافة 0.040 ز قسامة من هلام المغنتيت و 40 مل من محلول PLGA إلى كوب من البلاستيك ويصوتن في نظافة بالموجات فوق الصوتية لمدة 10 دقيقة.
    2. إضافة 80 مل من محلول Pluronic إلى كوب من البلاستيك ويستحلب فورا مع خلاط مختبر في أعلى الإعداد لمدة 7 دقائق لتشكيل طلاء PLGA على الجسيمات النانوية أكسيد الحديد الأسود كما مستحلب النفط في المياه.
    3. تمييع فورا الحل SPION في 1 لتر من H 2 O منزوع الأيونات ويصوتن لمدة 1 ساعة في غطاء الدخان الكيميائي لتتبخر وخلات الإيثيل.
    4. وضع مغناطيس قوي إلى جانب حل SPION ويحرك برفق لجمع SPIONs البني في المغناطيس.
      ملاحظة: قد يكون من الضروري أن يحرك بشكل متقطع لعدة ساعاتالصورة قبل حل يتحول بيضاء تشير إلى أن معظم SPIONs تم جمعها.
    5. صب محلول مائي مع الاحتفاظ SPIONs في الدورق مع المغناطيس.
    6. غسل SPIONs ثلاث مرات على النحو التالي.
      1. تعليق SPIONs في 1 لتر من منزوع الأيونات H 2 O.
      2. يصوتن الحل SPION لمدة 20 دقيقة.
      3. وضع مغناطيس قوي إلى جانب حل SPION ويحرك برفق لجمع SPIONs البني في المغناطيس. قد يكون من الضروري أن يحرك بشكل متقطع لعدة ساعات قبل يدور الحل واضح يشير إلى أن معظم SPIONs تم جمعها.
      4. صب محلول مائي مع الاحتفاظ SPIONs في الدورق مع المغناطيس.
  4. جمع SPIONs توليفها من كل من الستة قسامات هلام المغنتيت في عملية واحدة المرجح قارورة زجاجية بمثابة تعليق مائي. اختياريا صب الماء الزائد مغناطيسيا حسب الحاجة.

4. تجميد-drying من SPIONs

  1. تجميد الحل SPION.
  2. تجميد الجافة الحل SPION O / N في مجفاد.
  3. تزن SPIONs تجميد المجفف. ويمكن تخزين SPIONs تجميد المجفف في -20 درجة مئوية حتى تستخدم لوضع العلامات الخلية.
    ملاحظة: التخزين عند درجة حرارة -20 درجة مئوية بشكل كبير يقلل حركية التدهور ويزيد من العمر الافتراضي.

5. وصفها من الخلايا مع SPIONs

  1. تعليق قسامة من SPIONs في الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) بتركيز 40 ملغ / مل ويصوتن لمدة 30 دقيقة.
  2. إضافة محلول SPION إلى قارورة متكدسة تقريبا من الخلايا بتركيز 5 ميكرولتر / مل من مستنبت الخلية. ضمان حتى التوزيع هزاز بلطف القارورة.
  3. احتضان الخلايا لمدة 16 ساعة على 37 درجة مئوية.
  4. نضح بلطف مستنبت وغسل خلايا مرتين مع برنامج تلفزيوني.
  5. جمع الخلايا المسمى مغناطيسيا واستخدام لإجراء التجارب.
  6. ويمكن تخزين حل SPION غير مستخدمة في 4 درجات مئوية، وينبغي أن يكون لناإد في غضون بضعة أشهر. يصوتن لمدة 30 دقيقة قبل كل استعمال.

النتائج

النانوية أكسيد الحديد الأسود ما يقرب من 10 نانومتر في قطر نتيجة لاثارة محلول مائي من الحديد (III) كلوريد الحديد و(II) كلوريد tetrahydrate في 50 ° C و 1،000 دورة في الدقيقة (الشكل 1). هذه النتائج تظهر التوليف الناجح للجزيئات النانوية أكسيد الحديد الأسود. من المهم التحقق من حج?...

Discussion

كما هو الحال مع أي بروتوكول تخليق جسيمات متناهية الصغر، ونقاء من المواد الكيميائية المتفاعلة أمر بالغ الأهمية لتحقيق SPIONs جودة عالية من شأنها أن يكون لها تأثيرات السامة للخلايا الحد الأدنى. ولذلك فمن المهم لشراء الكواشف نقية جدا بما في ذلك حمض الأوليك (≥99٪)، الحديد (II...

Disclosures

The authors declare that they have no competing financial interests.

Acknowledgements

The authors wish to acknowledge funding from the European Regional Development Fund – FNUSA-ICRC (no. CZ.1.05/ 1.1.00/ 02.0123), the American Heart Association Scientist Development Grant (AHA #06-35185N), and the National Institutes of Health (NIH #T32HL007111).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Ammonium Hydroxide solution, 28% NH3 in H2O, ≥99.99% trace metal basisSigma-Aldrich338818-100ML Harmful reagent - wear personal protective equipment
Dreschel bottle, 500 mlAce Glass5516-16
Ethyl Acetate, CHROMASOLVR Plus, for HPLC, 99.9% Sigma-Aldrich650528-1LHarmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood
Ethyl alcoholSigma-AldrichE7023Harmful reagent - wear personal protective equipment
Evaporating flask, 50 ml, 24/40 jointSigma-AldrichZ515558For use with rotoevaporator
Filter paper, 3 cm dia, grade 1Fisher09-805PFor use with glass filter funnel
Glass beakers, 1 LFisherFB-101-1000For washing SPIONs
Glass filter funnel, vacuum hose adapter, fits 24/40, 30 mLFisherK954100-0344 
Glass vial capsFisher03-391-46For use with glass vials
Glass vials, 2 mlFisher03-391-44For collecting magnetite gel & SPIONs
Hexane, CHROMASOLVR, for HPLC, ≥97.0% (GC)Sigma-Aldrich34859-1L Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood
Hydrochloric acidSigma-AldrichH1758Harmful reagent - wear personal protective equipment & work in fume hood
Iron(II) chloride tetrahydrate, ≥99.99% trace metals basis Sigma-Aldrich380024-5GHarmful reagent - wear personal protective equipment
Iron(III) chloride anhydrous, powder, ≥99.99% trace metals basisSigma-Aldrich451649-1GHarmful reagent - wear personal protective equipment
Isomantle heater, 500 mLVoight GlobalEM0500/CEX1
Laboratory mixerSilversonL5M-A
LyophilizerLabconco7670520
MicrospatulasFisher21-401-25AFor transfering magnetite gel
NdFeB magnet, 1 in x 1 in x 1 inAmazing MagnetsC1000H-MVery strong magnet, handle with care
Oleic acid, ≥99% (GC)Sigma-AldrichO1008-5G Store in freezer; Harmful reagent - wear personal protective equipment
Overhead stirrerIKA2572201
Overhead stirrer clampIKA2664000For use with overhead stirrer
Overhead stirrer H-standIKA1412000For use with overhead stirrer
Phosphate buffered salineLife Technologies10010-023
Plastic beakers, 250 mlFisher02-591-28
PLGA PURASORB PDLG (75/25 blend)PuracPDLG 7502PDLG 7502A may be used as well; Store in freezer
Pluronic F-127 powder, BioReagent, suitable for cell cultureSigma-AldrichP2443-250G 
PTFE expandable blade paddle, 8 mm diaSciQuipSP4018
PTFE vessel adapter, fits 24/40, 8 mm dia paddleMonmouth ScientificPTFE Vessel Adaptor A480For use with PTFE expandable blade paddle
Recirculating chillerClarkson696613For use with rotoevaporator
Reflux condenser, fits 24/40, 250 mmAce Glass5997-133
RotoevaporatorClarkson216949
Rubber septa, fits 24/40Ace Glass9096-56
Separatory funnel with stopper, 250 mlFisher10-438E
Sodium sulfate ACS reagent, ≥99.0%, anhydrous, granularSigma-Aldrich239313-500G 
Three neck round bottom flask, angled, 24/40 joints, 500 mlAce Glass6948-16
Ultrasonic cleaner perforated panFisher15-335-20AFor use with ultrasonic cleaner
Ultrasonic cleaner, 2.8 LFisher15-335-20
Vacuum controllerClarkson216639For use with rotoevaporator (optional)
Vacuum pumpClarkson219959For use with rotoevaporator

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).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

104 SPION PLGA 3 O 4 ferrofluid

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved