وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (U54CA143837)، والمعاهد الوطنية للصحة MD اندرسون للسرطان مركز دعم المنح (CA016672)، ومؤسسة V (SAC)، ومنحة بحثية غير المقيد من مؤسسة أبحاث كانزيوس (SAC، إيري، PA). نشكر كريستين الرماد من قسم جراحة الأورام، مركز اندرسون للسرطان، للحصول على المساعدة الإدارية.

ويصور لمحة تجريبية كاملة في الشكل 1. وصفت مزيد من التفاصيل في الخطوات 1-3 أدناه. 1. تقييم RF التدفئة NP الغروية: AuNPs كمثال <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بشكل عام، لكل عينة NP يجري التحقيق، وغسل أول العينة عدة مرات خلال مرشح الطرد المركزي مع منزوع الأيونات (DI) بالماء لإزالة أيونات الخلفية والملوثات. وسيكون قد تم إزالة جميع الملوثات من الأيونات وتعليق AuNP عندما السائل يجري جرفت ديه مماثلة معدلات التدفئة RF (ساعة) كما الماء DI. يسمح هذا أيضا عملية تنقية لتركيزات أعلى من مصادر الطاقة النووية التي يمكن الحصول عليها. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من استخدام AuNPs في هذا المثال، المبادئ الأساسية يمكن تطبيقها على المواد NP الأخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كمثال، وتنقية زجاجة 500 مل من AuNPs المتاحة تجاريا من قطر 5 نانومتر ومن ثم إخضاعها لمجال الترددات اللاسلكية 13.56 ميغاهيرتز الكهربائية فايELD قوة 90 كيلو فولت / متر. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اتخاذ ~ 125 مل من محلول المخزون AuNP والانقسام بين ستة 50 كيلو دالتون أنابيب تصفية الطرد المركزي. أجهزة الطرد المركزي في 3000 دورة في الدقيقة. لمدة 2 دقيقة 5 ثانية. إزالة تصفيتها العازلة والملء المرشحات مع أكثر محلول المخزون. كرر حتى تم تصفيتها كل مل 500. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال العازلة تصفيتها مع حجم مماثل من الماء DI وتكرار ما يقرب من 8 مرات (أو حتى المخزن المؤقت الحقوقي RF تصفيتها تعادل المياه DI). ملاحظة، ويمكن أيضا أن تستخدم تحليل الأشعة فوق البنفسجية فيز لرصد قمم امتصاص الملوثات. مرة واحدة الملوثات عازلة قد أزيلت تماما، ماصة ما يقرب من 0.5 مل من الماء DI في كل مرشح و resuspend AuNPs من قبل pipetting المتكررة. هذا يجب إزالة تماما AuNPs من مرشح، والسماح لإعادة تعليق كامل. الجمع بين كل ستة معلقات في أنبوب واحد 15 مل إيبندورف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة تم تنقيته من AuNPs وتتركز، وتحليل عينة باستخدام ICP-OES و / أو ICP-MS، الأشعة فوق البنفسجية في مواجهة وزيتا المحتملة للبيانات على concentratioن والاستقرار NP، على التوالي. ويمكن أيضا أن تستخدم SEM و / أو تحليل TEM للحصول على بيانات المورفولوجية. إعداد نموذج مفصل لهذه التقنيات يمكن العثور عليها في الأدب 4. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام نظام كانزيوس RF موضح في الدراسات السابقة 8، أو الاشتقاقات من هذا النظام، ووضع 1.3 مل أسطواني الكوارتز كفيت ذلك أن المجال الكهربائي-RF في الهواء (مع عدم وجود عينة الوقت الحاضر) سيكون ~ 90 كيلو فولت / متر داخل كفيت. لعينة المالحة القياسية (0.9٪ كلوريد الصوديوم) ستنخفض إلى الحقل الكهربائي إلى ~ 1.1 كيلو فولت / متر. هذه هي الشروط تقريبية تستخدم للسماح إجراء مقارنات بين الأنظمة المختلفة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة 1.3 مل من عينة 1،000 ملغ / لتر من تنقية الغروانية AuNP في كفيت الكوارتز وإدخال هذا في الميدان RF. ويمكن القيام بذلك عن طريق استخدام حامل العينة تفلون مبنية خصيصا. تعرض العينة إلى الميدان RF لمدة 120 ثانية أو حتى عينة تصل إلى 70 درجة مئوية لمنع الانحناء الكهربائية أو السريع الغليان. كاليفورنياpture البيانات التصوير الحراري (وكذلك مناطق السيطرة) باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء والبرمجيات المرتبطة بها. كرر هذا الإجراء ثلاث مرات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد العينة من خلال مرشح آخر الطرد المركزي 50 كيلو دالتون لاستخراج AuNPs من المخزن المؤقت المياه DI. إعادة فضح المخزن المؤقت إلى حقل الترددات اللاسلكية، ومرة ​​أخرى ثلاث مرات. الفرق في الحقوقي بين الغروانية AuNP والخلفية العازلة المياه DI يحدد HR بسبب AuNPs أنفسهم. نتوقع الحصول على ساعة من ~ 0.3 ° C / ثانية و 0.05 ° C / ثانية لإعطاء HR تعتمد AuNP من 0.25 ~ ° C / ثانية. resuspend وAuNPs المتبقية من مرشح في 1.3 مل من الماء عليها في المختبر التجارب المجراة /. </li></ol></li></ol> 2. بمساعدة جسيمات متناهية الصغر التي يسببها ارتفاع الحرارة RF: دراسات في المختبر <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن تطبيق هذه الدراسات في المختبر إلى أي نوع من السرطان نوع من الخلايا التي تشكل الطبقات الوحيدة 2D. في هذه التجربة استخدام سرطان الكبد حقوق الإنسان مستمد الخلايا Hep3B. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لوحة ~ 50،000 سلليرة سورية في ثلاثة آبار أمام 12 لوحة جيدا مع 1 مل من وسائط النمو. كرر هذا 6 مرات (استخدام ثلاث لوحات للدراسات NP وثلاث لوحات والضوابط). احتضان عند 37.5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل إدخال مصادر الطاقة النووية. تعقيم مصادر الطاقة النووية الأولى باستخدام السلامة الأحيائية مجلس الوزراء التعرض للأشعة فوق البنفسجية ضوء لمدة 5 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في كل إدخال جيدا 0.1 مل من محلول 1،000 ملغ / لتر AuNP ويترك لمدة 24 ساعة أخرى. إضافة 0.1 مل من الماء في كل بئر من لوحات التحكم الخلية الثلاثة وأيضا ترك لمدة 24 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد مرور 24 ساعة، ونضح وسائل الإعلام خلية ويغسل مع برنامج تلفزيوني لإزالة أي AuNPs محددة السطح. استبدال وسائل الإعلام الخلية. الخلايا هي الآن على استعداد للتعرض RF. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع كل حزمة الخلية 12 جيدا داخل الميدان RF. الانتظار حتى فترت الخلايا إلى 31 درجة مئوية. تشغيل المولد RF وفضح ل3.5 دقيقة. فإن درجة الحرارة النهائية من وسائل الإعلام خلية تكون ~ 37 درجة مئوية. إيقاف مجال الترددات اللاسلكية. إزالة الخلايا ووضعها في حاضنة لمدة 24 ساعة قبل التحليل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"> &lt;لى&gt; إزالة الخلايا من الحاضنة وسائل الإعلام خلية نضح. إضافة 1.6 مل من وسائل الإعلام خلية إلى كل بئر وكذلك في 0.4 مل من كاشف الإنتقالي العسكري. احتضان الخلايا لمدة 4 ساعة. وسائل الاعلام نضح واستبدالها مع 2 مل من ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO). وضع لوحات الخلايا على مقعد الروك ويترك لمدة 10 دقيقة للسماح للDMSO إلى ذوبان الكواشف الإنتقالي العسكري. أخيرا، ماصة 100 ميكرولتر من كل بئر في لوحة 96 جيدا وبصريا قراءة جيدا في 570 نانومتر باستخدام قارئ لوحة مثل لوحة قارئ SPECTROstar نانو. </li></ol></li></ol> 3. بمساعدة جسيمات متناهية الصغر التي يسببها ارتفاع الحرارة RF: في الجسم الحي دراسات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن تطبيق هذه في الدراسات المجراة على أي نوع من السرطان الذي يشكل الأورام الصلبة في نموذج الفئران مثلي أو خارج الرحم. يستخدم هذه التجربة Hep3B خلايا سرطان الكبد في الورم BALB-C نموذج الفأر عاري خارج الرحم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملاحظة: يتم تنفيذ جميع التجارب المجراة في الامتثال لجميع المبادئ التوجيهية ذات الصلة واللوائح والوكالات التنظيمية. أيضا، تم تنفيذ بروتوكول شرحها تحت إشراف وموافقة من جامعة تكساس MD اندرسون للسرطان جنة مراكز رعاية الحيوان واستخدام المؤسسية (IACUC). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ينمو عدد مناسب من الخلايا (~ 100 ك) في قارورة الثقافة الأنسجة مع متوسط ​​النمو المناسبة. احتضان في حاضنة 37 درجة مئوية مع 5٪ CO 2 لمدة خلية ثقافة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> علاج الخلايا مع التربسين (لفصل من القارورة) وتنتج حلا من 2 مليون خلية لكل ميكرولتر 25. إضافة كمية متساوية من Matrigel (على الجليد) وتخلط جيدا لإعداد الحل الحقن النهائي. حقن هذا الحل في الموضع المطلوب على ظهره الماوس، والانتظار لكمية مناسبة من الوقت للأورام لتنمو إلى الحجم المطلوب (2-4 أسابيع لمعظم الخلايا). قبل التعرض RF، ينبغي BALB-C الفئران عارية تحمل الأورام الصلبة خارج الرحم 0.5-1 سم القطر. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"><ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الفئران لاستخدامها (في هذه الحالة BALB-C الفئران عارية) من قبل نزلتsthetizing لهم حلا من الكيتامين وزيلازين عن طريق الحقن IP. في حين أن الفئران والنوم، والاحتفاظ بها في غرفة التحكم بدرجة حرارته عند 37 درجة مئوية. وسوف تكون هناك حاجة إلى 20 الفئران في المجموع، كل حجم الأورام مماثلة تحمل. وسوف تستخدم عشرة الفئران بالاشتراك مع وبدون AuNPs (وهذا الأخير هو حقن PBS فقط) في حين سيتم تقسيم 10 الفئران المتبقية بين RF مكشوفة وغير مكشوفة الضوابط RF: كلا الفريقين مع عدم وجود الحقن AuNP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة مخدرة بشكل صحيح، حقن AuNPs مباشرة داخل الورم باستخدام حقنة سم مكعب 1-27 G مع إبرة. وينبغي أن يكون الحل AuNP بتركيز الاتحاد الافريقي من 200 ملغ / لتر في 0.1 مل من برنامج تلفزيوني. بعد الحقن، واستخدام مسحة الجراحية لامتصاص الدم ومسح موضع الحقن مع الكحول مسح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثم تحميل الماوس في أن يعامل على رأسه تلقيه لمولد الترددات اللاسلكية. يجب وضع الماوس بحيث الورم الأقرب إلى رئيس الإرسال. حماية المناطق التي لا يمكن علاجها، وكذلك سينسيTIVE مجالات مثل العينين والأذنين واليدين والقدمين، مع شريط النحاس. تأكد من أن الشريط النحاس والاتصال بشكل مناسب الطائرة التأريض بحيث لا يحدث تراكم تهمة. أيضا، يجب أن يكون مجال التعرض فجوة من 1 سم على الأقل أكبر من حجم موقع العلاج المطلوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كاميرا الأشعة تحت الحمراء الحرارية الموقف بحيث الورم والمنطقة المعالجة واضحة. بدوره على الترددات اللاسلكية لمدة 5 دقائق. تسجيل منحنى درجة الحرارة الناتجة عن ذلك. إذا يحقق العلاج درجات حرارة أعلى من 42 درجة مئوية العلاج تتوقف على الفور. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"><ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد التعرض لموجات استرداد الفئران من التخدير في غرفة دافئة حتى تكون واعية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تكرار التجربة مع نفس الفئران 48 ساعة في وقت لاحق (الخطوات 3.3.1 - 3.4.1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد التجربة، الموت ببطء الفئران وفقا للبروتوكولات وإجراءات مؤسسية. تسجيل وزن الورم. للتحليل النسيجي إصلاح الأورام باستخدام الفورمالين وتضمينها في البارافين. وعادة ما تكون ملطخة أقسام الورم الطرافةح الهيماتوكسيلين ويوزين والأهداف ذات الصلة لقياس الكفاءة العلاجية، مثل كي 67، المشقوق كاسباس 3، الخ. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Gannon, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotube-enhanced+thermal+destruction+of+cancer+cells+in+a+noninvasive+radiofrequency+field.">Carbon nanotube-enhanced thermal destruction of cancer cells in a noninvasive radiofrequency field.</a> Cancer. 110, 2654 (2007).</li><li>Curley, S. A., Cherukuri, P., Briggs, K., Patra, C. R., Upton, M., Dolson, E., Mukherjee, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+radiofrequency+field-induced+hyperthermic+cytotoxicity+in+human+cancer+cells+using+cetuximab-targeted+gold+nanoparticles.">Noninvasive radiofrequency field-induced hyperthermic cytotoxicity in human cancer cells using cetuximab-targeted gold nanoparticles.</a> J. Exp. Ther. Oncol. 7, 313 (2008).</li><li>Gannon, C. J., Patra, C. R., Bhattacharya, R., Mukherjee, P., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+gold+nanoparticles+enhance+non-invasive+radiofrequency+thermal+destruction+of+human+gastrointestinal+cancer+cells.">Intracellular gold nanoparticles enhance non-invasive radiofrequency thermal destruction of human gastrointestinal cancer cells.</a> Journal of Nanobiotechnology. 6, 2 (2008).</li><li>Raoof, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+antibody-conjugated+gold+nanoparticles+in+the+endolysosomal+nanoenvironment:+implications+for+noninvasive+radiofrequency-based+cancer+therapy.">Stability of antibody-conjugated gold nanoparticles in the endolysosomal nanoenvironment: implications for noninvasive radiofrequency-based cancer therapy.</a> Nanomedicine. 8, 1096 (2012).</li><li>Glazer, E. S., Massey, K. L., Zhu, C., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+carcinoma+cells+are+susceptible+to+noninvasive+radio+frequency+fields+after+treatment+with+targeted+gold+nanoparticles.">Pancreatic carcinoma cells are susceptible to noninvasive radio frequency fields after treatment with targeted gold nanoparticles.</a> Surgery. 148, 319 (2010).</li><li>Glazer, E. S., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiofrequency+field-induced+thermal+cytotoxicity+in+cancer+cells+treated+with+fluorescent+nanoparticles.">Radiofrequency field-induced thermal cytotoxicity in cancer cells treated with fluorescent nanoparticles.</a> Cancer. 116, 3285 (2010).</li><li>Glazer, E. S., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+radiofrequency+ablation+of+malignancies+mediated+by+quantum+dots,+gold+nanoparticles+and+carbon+nanotubes.">Non-invasive radiofrequency ablation of malignancies mediated by quantum dots, gold nanoparticles and carbon nanotubes.</a> Therapeutic Delivery. 2, 1325 (2011).</li><li>Corr, S. J., Raoof, M., Mackeyev, Y., Phounsavath, S., Cheney, M. A., Cisneros, B. T., Shur, M., Gozin, M., McNally, P. J., Wilson, L. J., Curley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Citrate-Capped+Gold+Nanoparticle+Electrophoretic+Heat+Production+in+Response+to+a+Time-Varying+Radiofrequency+Electric-Field.">Citrate-Capped Gold Nanoparticle Electrophoretic Heat Production in Response to a Time-Varying Radiofrequency Electric-Field.</a> J. Phys. Chem. C. 116, 24380 (2012).</li><li>Kruse, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Radio-Frequency+Coupling+Network+for+Heating+of+Citrate-Coated+Gold+Nanoparticles+for+Cancer+Therapy:+Design+and+Analysis.">A Radio-Frequency Coupling Network for Heating of Citrate-Coated Gold Nanoparticles for Cancer Therapy: Design and Analysis.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 58, 10 (2011).</li><li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negligible+absorption+of+radiofrequency+radiation+by+colloidal+gold+nanoparticles.">Negligible absorption of radiofrequency radiation by colloidal gold nanoparticles.</a> J. Colloid Interf. Sci. 358, 47 (2011).</li><li>Liu, X., Chen, H. J., Chen, X., Parini, C., Wen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+frequency+heating+of+gold+nanoparticle+dispersions+for+non-invasive+thermal+therapies.">Low frequency heating of gold nanoparticle dispersions for non-invasive thermal therapies.</a> Nanoscale. , (2012).</li><li>Sassaroli, E., Li, K. C. P., O'Neill, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radio+frequency+absorption+in+gold+nanoparticle+suspensions:+a+phenomenological+study.">Radio frequency absorption in gold nanoparticle suspensions: a phenomenological study.</a> J. Phys. D App. Phys. 45, 075303 (2012).</li><li>Worle-Knirsch, J. M., Pulskamp, K., Krug, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oops+they+did+it+again!+Carbon+nanotubes+hoax+scientists+in+viability+assays.">Oops they did it again! Carbon nanotubes hoax scientists in viability assays.</a> Nano Lett. 6, 1261 (2006).</li></ol>

ليس لدينا شيء في الكشف عنها.

هذه البروتوكولات تسمح التجريبي لتحليل كامل لمدى متناهية الصغر (في هذه الحالة AuNPs) يمكن أن تزيد من ارتفاع الحرارة الناجم عن الترددات اللاسلكية لعلاج السرطان. يتناول البروتوكول الأول تحديدا مع تحليل عينات من إنتاج الحرارة العالية تتركز AuNP وتنقيته. على الرغم من أن مجمو?...

امتصاص الطاقة RF بواسطة الأنسجة البيولوجية (بسبب السماحية الكهربائية الكامنة) يؤدي إلى درجات حرارة مرتفعة الأنسجة بوصفها وظيفة من الوقت، الأمر الذي يؤدي في نهاية المطاف إلى موت الخلايا عن طريق ارتفاع الحرارة. هو الافتراض بأن ارتفاع الحرارة السرطان يمكن أن يكون الأمثل من خلال استخدام المواد النانوية المستهدفة التي تستوعب داخل الخلايا السرطانية وتكون بمثابة محولات RF-الحرارية، وترك صحية، والخلايا الطبيعية المجاورة سليمة. وقد أظهرت العديد من التقارير بالفعل أن مجموعة متنوعة من مصادر الطاقة النووية يمكن أن تكون مصادر الحرارة RF اعتبارا التي تساعد في نخر السرطان 1-4. في هذه التحيات، مصادر الطاقة النووية الذهب (AuNPs) 3-5، أنابيب الكربون النانوية 1، ونقاط الكم 6، 7 أظهرت خصائص مثيرة عندما تستخدم في كل من في المختبر والتجارب في RF الجسم الحي. على الرغم من أن الطبيعة الدقيقة للآلية تسخين هذه مصادر الطاقة النووية عندما يتعرض له المجال RF ما زال قيد المناقشة، سلسلة منالتجارب الأساسية باستخدام AuNPs قد وضعت أهمية كبيرة على كل من حجم NP والدول التجميع. فقد تبين أن AuNPs فقط بأقطار &lt;10 نانومتر سوف الحرارة عندما تتعرض إلى RF-8 الحقل. أيضا، هو الموهن هذه الآلية التدفئة بشكل ملحوظ عندما يتم تجميعها في AuNPs. تم التحقق من صحة هذا الشرط التجميع أيضا داخل في المختبر النماذج التي وضعت على أهمية تحسين AuNP الاستقرار داخل حجرات داخل الخلايا الغروية endolysomal لعلاج فعال RF 4. ومع ذلك، يمكن للتقنيات ومبادئ التجريبية المستخدمة في جمع وتقييم هذه البيانات تكون إشكالية، لا سيما في حالة التحقق من صحة RF ملامح الحرارة من الغرويات NP. وقد أظهرت العديد من التقارير التي تفيد بأن التدفئة الجول لتعليق الأيونية الخلفية التي علقت مصادر القدرة النووية في يمكن أن يكون المصدر الرئيسي للإنتاج الحرارة RF وليس مصادر الطاقة النووية أنفسهم 9-12. على الرغم من ورقتنا الأخيرة 8 والتحقق من صحتها رانه استخدام التفاعلات RF في توليد الحرارة من AuNPs من أقطار أقل من 10 نانومتر، ونحن نهدف لوصف هذه البروتوكولات بمزيد من التفصيل خلال هذه المقالة. نحن أيضا تدليل على البروتوكولات والتقنيات اللازمة لتقييم فعالية AuNPs كعوامل الحرارية في كل حموي في التجارب المختبرية والتجارب المجراة لنماذج سرطان الكبد. على الرغم من أننا نركز في المقام الأول على الغرويات بسيطة من AuNPs المغطاة سيترات، نفس التقنيات يمكن تطبيقها على AuNP الهجينة الأخرى مثل الأجسام المضادة والعلاج الكيميائي المجمعات مترافق. من خلال الالتزام بهذه المبادئ ينبغي أن التجريبي نأمل أن تكون قادرة على تقييم بسرعة إمكانية أي المواد متناهية الصغر ليكون وكيلا حموي الحرارية RF التي يسببها فعالة.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Reagent/Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 ml gold nanoparticles (5 nm)</td>
			<td>Ted Pella, INC</td>
			<td>15702-5</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amicon Ultra-4/-15 Centrifugal Filter Units (50 kDa)</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>UFC805024/UFC910096</td>
			<td>(4 ml and 15 ml volumes)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MEM X1 Cell Culture Media</td>
			<td>Cellgro</td>
			<td>10-101-CV</td>
			<td>(add extra nutrients as necessary)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F4135-500 ml</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper Tape</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>16072</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kanzius RF System (13.56 MHZ)</td>
			<td>ThermMed, LLC, Inc. (Erie, PA, USA)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR Camera</td>
			<td>FLIR SC 6000, FLIR Systems, Inc. (Boston, MA, USA)</td>
			<td>Contact FLIR</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.3 ml Quartz Cuvette</td>
			<td>ThermMed, LLC, Inc. (Erie, PA, USA)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon Sample holder with Rotary Stage</td>
			<td>ThermMed, LLC, Inc. (Erie, PA, USA)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPECTROstar Nano Microplate reader</td>
			<td>BGM Labtech</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-Vis spectrometer</td>
			<td>Applied Nanofluorescence, Houston, TX)</td>
			<td>NS1 NanoSpectralyzer</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICP-OES</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>Optima 4300 DV</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer</td>
			<td>Malvern</td>
			<td>Zen 3600 Zetasizer</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocols for assessing radiofrequency interactions with gold nanoparticles and biological systems for non-invasive hyperthermia cancer therapy

علاجات السرطان التي هي أقل سمية والغازية من نظيراتها الموجودة هم مرغوب فيه للغاية. استخدام الترددات اللاسلكية المجالات الكهربائية التي تخترق عميقا في الجسم، مما يسبب الحد الأدنى من السمية، ويجري حاليا دراستها باعتبارها وسيلة ناجعة لعلاج السرطان غير الغازية. ومن المتوقع أن تفاعلات الطاقة RF مع النانوية المنضوية (NPS) يمكن تحرير الحرارة التي يمكن أن تسبب ارتفاع درجة الحرارة ثم (ارتفاع الحرارة) للخلية، وتنتهي في نهاية المطاف في نخر الخلية. في حالة الأنظمة غير البيولوجية، نقدم بروتوكولات مفصلة تتعلق قياس الحرارة حررها الغرويات NP تتركز بشكل كبير. لالنظم البيولوجية، في حالة من التجارب في المختبر، ونحن تصف التقنيات والشروط التي يجب الالتزام بها من أجل فضح الخلايا السرطانية بشكل فعال للترددات اللاسلكية RF معظم القطع الأثرية دون التدفئة وسائل الاعلام التعتيم بشكل كبير من البيانات. أخيرا، نعطي و منهجية مفصلةأو في نماذج الماوس المجراة مع أورام سرطان الكبد خارج الرحم.

1. تقييم التدفئة RF من NP الغرويات: AuNPs كمثال على ذلك. بعد اتباع القسم 1.1 - 1.2.3 نتوقع أن يكون مركزا للغاية، حل مستقر، وتنقيته من 5 نانومتر و 10 نانومتر AuNPs القطر. من 500 مل كما هو وشراء محلول المخزون، ونتوقع الحصول على ما لا يقل عن 4 مل من محلول ...

Watch this Scientific Journal Video about Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy at JoVE.com

بروتوكولات لتقييم تفاعلات الترددات الراديوية مع جسيمات الذهب النانوية والأنظمة البيولوجية لعلاج السرطان غير الجراحي الناتج عن ارتفاع الحرارة | طب | فيديو

Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy

نحن تصف البروتوكولات المستخدمة للتحقيق في تفاعلات 13.56 ميغاهرتز الترددات الراديوية (RF) الحقول الكهربائية مع الغرويات جسيمات متناهية الصغر من الذهب في كلا النظامين غير البيولوجية والبيولوجية (في المختبر / فيفو). ويجري التحقيق في هذه التفاعلات لتطبيقات في علاج السرطان.

بروتوكولات لتقييم الترددات الراديوية التفاعل مع جزيئات الذهب ونظم البيولوجية لغير الغازية ارتفاع الحرارة علاج السرطان

Cancer therapies  which are less toxic and invasive than their existing counterparts are highly  desirable. The use of RF electric-fields that penetrate ...

protocols-for-assessing-radiofrequency-interactions-with-gold

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Medicine

Genetics

Biotechnology

SCIENTISTS IN ACTION

10.7K Views.  University of Texas M.D. Anderson Cancer Center.  نحن تصف البروتوكولات المستخدمة للتحقيق في تفاعلات 13.56 ميغاهرتز الترددات الراديوية (RF) الحقول الكهربائية مع الغرويات جسيمات متناهية الصغر من الذهب في كلا النظامين غير البيولوجية والبيولوجية (في المختبر / فيفو). ويجري التحقيق في هذ...

Video: Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy

Staining Protocols for Human Pancreatic Islets

Estimates of islet area and numbers and endocrine cell composition in the adult human pancreas vary from several hundred thousand to several million and beta mass ranges from 500 to 1500 mg 1-3. With this known heterogeneity, a standard processing and staining procedure was developed so that pancreatic regions were clearly defined and islets characterized using rigorous histopathology and immunolocalization examinations. 
Standardized procedures for processing human pancreas recovered from organ donors are described in part 1 of this series. The pancreas is processed into 3 main regions (head, body, tail) followed by transverse sections. Transverse sections from the pancreas head are further divided, as indicated based on size, and numbered alphabetically to denote subsections. This standardization allows for a complete cross sectional analysis of the head region including the uncinate region which contains islets composed primarily of pancreatic polypeptide cells to the tail region.
The current report comprises part 2 of this series and describes the procedures used for serial sectioning and histopathological characterization of the pancreatic paraffin sections with an emphasis on islet endocrine cells, replication, and T-cell infiltrates. Pathology of pancreatic sections is intended to characterize both exocrine, ductular, and endocrine components. The exocrine compartment is evaluated for the presence of pancreatitis (active or chronic), atrophy, fibrosis, and fat, as well as the duct system, particularly in relationship to the presence of pancreatic intraductal neoplasia4. Islets are evaluated for morphology, size, and density, endocrine cells, inflammation, fibrosis, amyloid, and the presence of replicating or apoptotic cells using H&amp;E and IHC stains. 
The final component described in part 2 is the provision of the stained slides as digitized whole slide images. The digitized slides are organized by case and pancreas region in an online pathology database creating a virtual biobank. Access to this online collection is currently provided to over 200 clinicians and scientists involved in type 1 diabetes research. The online database provides a means for rapid and complete data sharing and for investigators to select blocks for paraffin or frozen serial sections.

This video demonstrates procedures for characterization of human pancreatic islets using hematoxylin and eosin (H&E) and immunohistochemistry (IHC). Pancreatic sections from head, body, and tail regions are stained by both H&amp;E and IHC to determine islet endocrine composition (insulin, glucagon, and pancreatic polypeptide), cell replication (Ki67), and inflammatory infiltrates (H&E, CD3). The uncinate region is localized using IHC for pancreatic polypeptide.

تلطيخ بروتوكولات لجزر البنكرياس الإنسان

Estimates of islet area and numbers and endocrine cell composition in the adult human pancreas vary from several hundred thousand to several million and ...

Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring

In molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI) are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. PET is characterized by its excellent sensitivity and quantification ability while OI is notable for non-radiation, relative low cost, short scanning time, high throughput, and wide availability to basic researchers. However, both modalities have their shortcomings as well. PET suffers from poor spatial resolution and high cost, while OI is mostly limited to preclinical applications because of its limited tissue penetration along with prominent scattering optical signals through the thickness of living tissues.
 Recently a bridge between PET and OI has emerged with the discovery of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI)4-6. CLI is a new imaging modality that harnesses Cerenkov Radiation (CR) to image radionuclides with OI instruments. Russian Nobel laureate Alekseyevich Cerenkov and his colleagues originally discovered CR in 1934. It is a form of electromagnetic radiation emitted when a charged particle travels at a superluminal speed in a dielectric medium7,8. The charged particle, whether positron or electron, perturbs the electromagnetic field of the medium by displacing the electrons in its atoms. After passing of the disruption photons are emitted as the displaced electrons return to the ground state. For instance, one 18F decay was estimated to produce an average of 3 photons in water5. 
 Since its emergence, CLI has been investigated for its use in a variety of preclinical applications including in vivo tumor imaging, reporter gene imaging, radiotracer development, multimodality imaging, among others4,5,9,10,11. The most important reason why CLI has enjoyed much success so far is that this new technology takes advantage of the low cost and wide availability of OI to image radionuclides, which used to be imaged only by more expensive and less available nuclear imaging modalities such as PET.
 Here, we present the method of using CLI to monitor cancer drug therapy. Our group has recently investigated this new application and validated its feasibility by a proof-of-concept study12. We demonstrated that CLI and PET exhibited excellent correlations across different tumor xenografts and imaging probes. This is consistent with the overarching principle of CR that CLI essentially visualizes the same radionuclides as PET. We selected Bevacizumab (Avastin; Genentech/Roche) as our therapeutic agent because it is a well-known angiogenesis inhibitor13,14. Maturation of this technology in the near future can be envisioned to have a significant impact on preclinical drug development, screening, as well as therapy monitoring of patients receiving treatments.

Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

Use of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for monitoring preclinical cancer treatment is described here. This method takes advantage of Cerenkov Radiation (CR) and optical imaging (OI) to visualize radiolabeled probes and thus provides an alternative to PET in preclinical therapeutic monitoring and drug screening.

كيرينكوف التصوير التلألؤ (CLI) لرصد علاج السرطان

In  molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI)  are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

غير الغازية قياس بصري من الأيض الدماغي وديناميكا الدم في الأطفال الرضع

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

غير الغازية تقييم وظيفة الاوعية الدموية الدقيقة غشائي

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research. In the process, many imaging techniques have been developed to study different biological processes in animals non-invasively. However, a major technical limitation in existing intravital imaging modalities is the inability to combine non-invasive, longitudinal imaging with single-cell resolution capabilities. We show here how transplantation into the anterior chamber of the eye circumvents such significant limitation offering a versatile experimental platform that enables non-invasive, longitudinal imaging with cellular resolution in vivo. We demonstrate the transplantation procedure in the mouse and provide representative results using a model with clinical relevance, namely pancreatic islet transplantation. In addition to enabling direct visualization in a variety of tissues transplanted into the anterior chamber of the eye, this approach provides a platform to screen drugs by performing long-term follow up and monitoring in target tissues. Because of its versatility, tissue/cell transplantation into the anterior chamber of the eye not only benefits transplantation therapies, it extends to other in vivo applications to study physiological and pathophysiological processes such as signal transduction and cancer or autoimmune disease development.

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

A new approach combining intraocular transplantation and confocal microscopy enables longitudinal, non-invasive real-time imaging with single-cell resolution within grafted tissues in vivo. We demonstrate how to transplant pancreatic islets into the anterior chamber of the mouse eye.

زرع في الغرفة الأمامية للعين لالطولية، غير الغازية<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير مع وحيدة الخلية القرار في الوقت الحقيقي

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research.  In the process, many imaging techniques have been developed to study ...

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to return to normal in a large majority of patients2, which is mainly due to current lack of clinical treatment for acute stroke. This necessitates understanding the physiological effects of cerebral ischemia on brain tissue over time and is a major area of active research. Towards this end, experimental progress has been made using rats as a preclinical model for stroke, particularly, using non-invasive methods such as 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) coupled with Positron Emission Tomography (PET) imaging3,10,17. Here we present a strategy for inducing cerebral ischemia in rats by middle cerebral artery occlusion (MCAO) that mimics focal cerebral ischemia in humans, and imaging its effects over 24 hr using FDG-PET coupled with X-ray computed tomography (CT) with an Albira PET-CT instrument. A VOI template atlas was subsequently fused to the cerebral rat data to enable a unbiased analysis of the brain and its sub-regions4. In addition, a method for 3D visualization of the FDG-PET-CT time course is presented. In summary, we present a detailed protocol for initiating, quantifying, and visualizing an induced ischemic stroke event in a living Sprague-Dawley rat in three dimensions using FDG-PET.

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Brain damage resulting from cerebral ischemia may be non-invasively imaged and studied in rats using pre-clinical positron emission tomography coupled with the injectable radioactive probe, 18F-fluorodeoxyglucose. Further, the use of modern software tools that include volume of interest (VOI) brain templates dramatically increase the quantitative information gleaned from these studies.

التصوير غير الغازية وتحليل الدماغي نقص التروية في الفئران الحية عن طريق تقنية متقدمة في البوزيتروني مع<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to ...

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of care consisting of surgical debulking and combination chemotherapy consisting of platinum and taxane compounds, almost 90% of patients recur within a few years. In these patients the development of chemoresistant disease limits the efficacy of currently available chemotherapy agents and therefore contributes to the high mortality. To discover novel therapy options that can target recurrent disease, appropriate animal models that closely mimic the clinical profile of patients with recurrent ovarian cancer are required. The challenge in monitoring intra-peritoneal (i.p.) disease limits the use of i.p. models and thus most xenografts are established subcutaneously. We have developed a sensitive optical imaging platform that allows the detection and anatomical location of i.p. tumor mass. The platform includes the use of optical reporters that extend from the visible light range to near infrared, which in combination with 2-dimensional X-ray co-registration can provide anatomical location of molecular signals. Detection is significantly improved by the use of a rotation system that drives the animal to multiple angular positions for 360 degree imaging, allowing the identification of tumors that are not visible in single orientation. This platform provides a unique model to non-invasively monitor tumor growth and evaluate the efficacy of new therapies for the prevention or treatment of recurrent ovarian cancer.

We describe a non-invasive animal imaging platform that allows the detection, quantification, and monitoring of ovarian cancer growth and recurrence. This intra-peritoneal xenograft model mimics the clinical profile of patients with ovarian cancer.

نموذج الفئران التصوير غير الغازية لكشف ورصد سرطان المبيض تكرار

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

Non-invasive Assessment of the Efficacy of New Therapeutics for Intestinal Pathologies Using Serial Endoscopic Imaging of Live Mice

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic mechanisms that contribute to the onset and progression of intestinal diseases. The identification of new molecules that promote these pathologies has led to a flurry of activity focused on the development of potential new therapies to inhibit their function. As a result, various pre-clinical mouse models with an intact immune system and stromal microenvironment are now heavily used. Here we describe three experimental protocols to test the efficacy of new therapeutics in pre-clinical models of (1) acute mucosal damage, (2) chronic colitis and/or colitis-associated colon cancer, and (3) sporadic colorectal cancer. We also outline procedures for serial endoscopic examination that can be used to document the therapeutic response of an individual tumor and to monitor the health of individual mice. These protocols provide complementary experimental platforms to test the effectiveness of therapeutic compounds shown to be well tolerated by mice.

We describe methods for longitudinal monitoring of the efficacy of therapeutics for the treatment of colonic pathologies in mice using a rigid endoscope. This protocol can be readily used for the characterization of the therapeutic response of an individual tumor in live mice and also for monitoring potential disease relapse.

تقييم غير الغازية من فعالية العلاجات الجديدة لعلوم الأمراض المعوية عن طريق التصوير بالمنظار المسلسل من الفئران الحية

Animal models of inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer (CRC) have provided significant insight into the cell intrinsic and extrinsic ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

تقييم غير الغازية لوظيفة العضلات دورسيفليكسور في الفئران

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction

Oxygenation-sensitive cardiac magnetic resonance imaging (OS-CMR) is a diagnostic technique that uses the inherent paramagnetic properties of deoxyhemoglobin as an endogenous source of tissue contrast. Used in combination with standardized vasoactive breathing maneuvers (hyperventilation and apnea) as a potent non-pharmacologic vasomotor stimulus, OS-CMR can monitor changes in myocardial oxygenation. Quantifying such changes during the cardiac cycle and throughout vasoactive maneuvers can provide markers for coronary macro- and microvascular function and thereby circumvent the need for any extrinsic, intravenous contrast or pharmacologic stress agents.
OS-CMR uses the well-known sensitivity of T2*-weighted images to blood oxygenation. Oxygenation-sensitive images can be acquired on any cardiac MRI scanner using a modified standard clinical steady-state free precession (SSFP) cine sequence, making this technique vendor-agnostic and easily implemented. As a vasoactive breathing maneuver, we apply a 4-min breathing protocol of 120 s of free breathing, 60 s of paced hyperventilation, followed by an expiratory breath-hold of at least 30 s. The regional and global response of myocardial tissue oxygenation to this maneuver can be assessed by tracking the signal intensity change. The change over the initial 30 s of the post-hyperventilation breath-hold, referred to as the breathing-induced myocardial oxygenation reserve (B-MORE) has been studied in healthy people and various pathologies. A detailed protocol for performing oxygen-sensitive CMR scans with vasoactive maneuvers is provided.
As demonstrated in patients with microvascular dysfunction in yet incompletely understood conditions, such as inducible ischemia with no obstructive coronary artery stenosis (INOCA), heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF), or microvascular dysfunction after heart transplantation, this approach provides unique, clinically important, and complementary information on coronary vascular function.

The assessment of microvascular function by oxygenation-sensitive cardiac magnetic resonance imaging in combination with vasoactive breathing maneuvers is unique in its ability to assess rapid dynamic changes in myocardial oxygenation in vivo and, thus, may serve as a critically important diagnostic technique for coronary vascular function.