وأيد هذا العمل جزئيا REGIONE توسكانا والجماعة الأوروبية في إطار فقاعة ERANET مشاريع + LUS وBI-تري.

ملاحظة: يتم التعبير عن جميع تركيزات نانواعواد الذهب من حيث molarities الاتحاد الافريقي الاسمية. للمقارنة مع غيرها من الأعمال، لاحظ أن 1 M الاتحاد الافريقي يعادل تقريبا 20 ميكرومتر نانواعواد الذهب، في حالتنا. 1. إعداد الموجبة الذهب نانواعواد ملاحظة: يبدأ الأسلوب مع تركيب بروميد سيتريمونيوم (CTAB) نانواعواد الذهب -capped من تخفيض بالحفز من HAuCl 4 مع حمض الأسكوربيك، وفقا لقدمه Nikoobakht وآخرون 25 وتكييفها وفقا لراتو وآخرون 26 من البروتوكول.. ثم يتم تعديل هذه نانواعواد الذهبية من أجل كسب المزيد من توافق مع الحياة وتقارب للأغشية بلازمية، من خلال مزيج من البولي ايثيلين جلايكول جدائل 10 و 11 و 27 و 28 و 22 مركبات الأمونيوم الرباعية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنقية 24 مل نانواعواد الذهبية توج CTAB-في concentratioن من 450 ميكرومتر الاتحاد الافريقي قبل دورتين من الطرد المركزي (12000 x ج، 30 دقيقة)، والصفق. تأكد من أن نسبة من حجم القتلى إلى حجم الأولي حوالي 1/200 أو أقل لجميع الخطوات الطرد المركزي في هذا البروتوكول. استخدام 500 ميكرومتر مائي CTAB كحل الغسيل وأخيرا نقل الجسيمات إلى 6 مل 100 ملي العازلة خلات في درجة الحموضة 5 تحتوي على 500 ميكرومتر CTAB و 0.005٪ (ت / ت) بوليسوربات 20. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 30 ميكرولتر 10 ملي مائي ألفا ميثوكسي-أوميغا-mercapto بولي (جلايكول الإثيلين) (MW ~ 5000) وتترك لتتفاعل لمدة 30 دقيقة عند 37 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 30 ميكرولتر 100 ملم (11 Mercaptoundecyl) - N، N، N بروميد -trimethylammonium في سلفوكسيد ثنائي ميثيل وترك في راحة لمدة 24 ساعة على 37 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المقبل، إضافة 18 مل 0.005٪ (ت / ت) بوليسوربات 20 في المياه وتنقية هذه الجسيمات من قبل أربع دورات من الطرد المركزي (12000 x ج، 30 دقيقة)، والصفق. استخدام 0.005٪ (ت / ت) بوليسوربات 20 في المياه كحل الغسيل وأخيرا نقل الجسيمات إلى 2.4 مل العقيمة برنامج تلفزيوني في درجة الحموضة7.4. تركيز الاسمي النهائي من الذهب 4.5 ملم. </li></ol> 2. تحميل الفئران الضامة مع نانواعواد الذهب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الوحيدات خط الخلية البلعمي / تستكمل J774a.1 وDMEM مع 10٪ مصل بقري جنيني، 1 ملم الجلوتامين، و 100 وحدة / مل البنسلين و 100 ميكروغرام / مل الستربتومايسين كما مستنبت. لوحة 5 × 10 5 خلايا في أربعة أطباق بتري قطرها 60 ملم والسماح لها أن تنمو لمدة 24 ساعة، وذلك ليتم subconfluent في وقت مفرزة (راجع الخطوة 2.2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في جميع أنحاء بروتوكول، والحفاظ على الخلايا تحت ظروف التربية القياسية (37 درجة مئوية، و 5٪ CO 2، 95٪ الهواء والرطوبة النسبية 100٪). استخدام مجلس الوزراء تدفق الصفحي ومعدات الوقاية الشخصية المناسبة لمعالجة الخلايا. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 24 ساعة، تحميل الخلايا مع نانواعواد الذهب الموجبة وإعدادهم لتكون جزءا لا يتجزأ في الأفلام الشيتوزان: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل السماح للجسيمات التي سيتم تناولها من قبل الخلايا، إضافة قسامة من 4.5ملي الاتحاد الافريقي نانواعواد الذهب الموجبة في برنامج تلفزيوني في كل طبق بيتري، وذلك لتحقيق تركيز النهائي من 100 ميكرومتر الاتحاد الافريقي. ترك أطباق بتري في الحضانة لمدة 24 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التالي، ومراقبة الخلايا تحت المجهر الضوئي لتأكيد أوضاعهم جيدة والتحميل. يجب أن الخلايا تظهر مورفولوجية وضعها الطبيعي وعدد من الحويصلات الخلايا المظلمة. فصل الخلايا عن طريق مكشطة، دمج تلك من اثنين من أطباق بتري، من أجل تحقيق قدر مناسب من الخلايا للخطوات التالية (على الأقل 2 × 10 6 خلايا)، وأجهزة الطرد المركزي منهم (120 x ج، 6 دقيقة) للقضاء على أي يزيد من نانواعواد الذهب الموجبة. بيليه الخلوية ينبغي أن ننظر أسود تقريبا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعليق بيليه في 2 مل برنامج تلفزيوني وعدد الخلايا عن طريق استخدام غرفة Bürker. الطرد المركزي تعليق يحتوي على 2 × 10 6 خلايا (120 x ج، 6 دقيقة)، وإصلاح بيليه في 2 مل 3.6٪ (ث / ت) الفورمالديهايد في برنامج تلفزيوني لمدة عشر دقائق في درجة حرارة الغرفة. وأخيرا، وغسل هذا بيليه ثلاث مرات من قبل centrifugatأيون (120 x ج، 6 دقيقة) من أجل إزالة تثبيتي. استخدام برنامج تلفزيوني كحل الغسيل. </li></ol></li></ol> 3. الغرز من الضامة في الشيتوزان الأفلام ملاحظة: خصائص غريبة من الشيتوزان 26، 27، 28، تستغل 29 إلى إنتاج الخيالات الجزيئية الحيوية التي تحتوي على الضامة ملطخة نانواعواد الذهب الموجبة. وفيما يتعلق الهلاميات المائية الأخرى مثل الاغاروز، الشيتوزان تمكن الأفلام التي هي أقوى بكثير وأرق، وهو أمر حاسم بالنسبة للسلطة الفلسطينية المجهر 6. ويتم تصنيع هذه الخيالات وفقا للبروتوكولات السابقة 29 و 30 و 31 مع بعض التعديلات على النحو المنصوص عليه في ما يلي 30. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد المحمضة (الرقم الهيدروجيني 4.5، التي تم الحصول عليها عن طريق إضافة حمض الخليك) ولزج 3٪ (ث / ت) منخفض الوزن الجزيئي الشيتوزان (متوسط ​​MW 120 كيلو دالتون) حل، ومزجها جيدا والسماح لها التجانس لمدة 24 ساعة على 40 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد ذلك، مزيج الضامة الفئران التي تحتوي على نانواعواد الذهب الموجبة (2 × 10 6 خلايا) مع 500 ميكرولتر من حل الشيتوزان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل الحصول على ~ 50 ميكرون الأشباح سميكة، صب 250 ملغ من الخليط في قوالب 1.91 البوليسترين سم 2 وتركهم تحت تيار النيتروجين لمدة 24 ساعة. بعد ذلك، وعلاج هذه العينات مع 500 ميكرولتر 1 م هيدروكسيد الصوديوم، من أجل حمل عبر ربط، وشطف لهم مع 10 مل من الماء عالى النقاء. </li></ol> 4. اختبار للاستقرار الضوئي التحويل ملاحظة: يتم التحقيق في استقرار تحويل السلطة الفلسطينية عن طريق التجارب السلطة الفلسطينية مع الإعداد الصنع الموضحة في المرجع 6. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعليق فيلم الشيتوزان تحتوي على الضامة في الماء DI، على سبيل المثال عن طريق استخدام حامل البلاستيك مغمورة في طبق بيتري، وذلك للحفاظ على مسافة ~ 5 ملم من الجزء السفلي من لوحة. وضع هذه اللوحة على مرحلة XY المصغرمن أجل السيطرة على الموقف العينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تركيز شعاع الليزر مع 5 ~ مدة NSEC النبض في الرنين مع الفرقة plasmonic طولية من الأقطاب النانوية الذهب (على سبيل المثال، من المذبذب حدودي البصرية التي تضخها التوافقي الثالث من بدون تاريخ، تحولت س: YAG ليزر مع نطاق الطول الموجي من 400 - 2500 مدة نانومتر والنبض من 5 NSEC) عمودي على سطح الفيلم مع بقعة قطرها ~ 300 ميكرون. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع المخفف أمام خروج الليزر لضبط فلوينس الليزر واستخدام الخائن شعاع للتركيز جزء من شعاع الليزر إلى متر الطاقة (على سبيل المثال، للكشف عن كهربي حراري)، ورصد تقلبات فلوينس. الحفاظ على فلوينس البصرية أدناه ~ 1 ميغا جول / سم 2 في النبض خلال المحاذاة. استخدام المناسبة نظارات السلامة الليزر كلما الليزر على. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وهو تراجع محول بالموجات فوق الصوتية (نطاق الترددات من 1 - 20 ميغاهيرتز) في طبق بيتري ~ 2 مم من على سطح الفيلم، وضبط الموقف من خلال استخدام الترجمات المصغرومراحل التناوب لتعظيم إشارة السلطة الفلسطينية المنبعثة من الفيلم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد فلوينس التحقيق F LO أن لا ضرر من عينة 6: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أشرق نقطة عشوائية من العينة في فلوينس حوالي 1 ميغا جول / سم 2 في النبض للا يقل عن 500 البقول. لكل نبضة، والحصول على إشارة السلطة الفلسطينية المقابلة من محول بالموجات فوق الصوتية والليزر فلوينس من الطاقة متر مع الذبذبات. تسمية متوسط ​​فلوينس كما محاكمة F LO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب شدة إشارة السلطة الفلسطينية ليصل إلى السعة من الذروة إلى الذروة بوصفها وظيفة من عدد النبض. من أجل موازنة التقلبات كثافة الليزر، وتطبيع سعة كل إشارة السلطة الفلسطينية لنسبة فلوينس الخاصة لمحاكمة F LO. تحليل اتجاه من شدة السلطة الفلسطينية تطبيع بوصفها وظيفة من عدد النبض وتحقق الاستقرار على مر الزمن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في حالة من عدم الاستقرار، كرر الخطوات من 4.4.1 إلى 4.4.3 مع انخفاض قيمة من F LO <sتصل&gt; محاكمة. في حالة الاستقرار، أكررها بقيمة محاكمة F LO ارتفاع بنسبة ~ 10٪، حتى تنشأ فقدان الاستقرار. تعيين التحقيق فلوينس F LO كثاني أعلى قيمة للمحاكمة F LO أن يضمن الاستقرار. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس إعادة تشكيل فلوينس عتبة: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار نقطة عشوائية آخر من العينة وتحقيق متوسط ​​كثافة السلطة الفلسطينية (I LO أ) أكثر من 500 نبضة في F LO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين فلوينس الاسمي أكبر من F LO وتقديم 50 البقول. تسمية متوسط ​​فلوينس على أنها غير شامل F. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقيق متوسط ​​السلطة الفلسطينية الكثافة (I LO ب) أكثر من 500 نبضة في F LO مرة أخرى. حساب نسبة R = I LO ب / I LO أ. قيمة R تحت الوحدة يعطي دليلا على التغيير لا رجعة فيه من الخصائص البصرية للعينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدم مرحلة XY المصغر لتحريك الفيلم وتغيير بوينطن من العينة عشوائيا. كرر الخطوات من 4.5.1 إلى 4.5.4 مع قيم مختلفة من F غير شامل، وذلك لاتخاذ بعض قيم R أدناه، حول وفوق وحدة وطنية. 15 نقطة معقولة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مؤامرة R بوصفها وظيفة من غير شامل F وتحديد عتبة إعادة تشكيل فلوينس F عشر كما أن قيمة عندما يبدأ R تختلف من واحد وراء عدم اليقين الإحصائي. 6 </li></ol></li></ol>

الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

فكرة لاستهداف الضامة المرتبطة ورم يبرز بوصفه مفهوم قوي لمكافحة السرطان 34، 35، 36. هنا، بدلا من تدميرها، يتم تجنيد هذه الخلايا كما المركبات الخلوية لجلب نانواعواد الذهب في الورم، من خلال استغلال مع الأجسام بهم. هذا المنظور يتطلب تصميم مدرو...

على مدى العقد الماضي، وتلقى العديد من الأجسام plasmonic مثل نانواعواد الذهب، القذائف النانوية وقفص نانوي، اهتماما كبيرا للتطبيقات في مجال البصريات الطبية 1، 2، 3، 4. تتعارض مع nanospheres الذهب القياسية، هذه الجسيمات أحدث صدى في نافذة بالقرب من الأشعة تحت الحمراء (الجرد) ينص على أعمق اختراق البصرية من خلال الجسم وأعلى معدل تباين ضوئي على المكونات الذاتية 1. وقد أثارت هذه الميزة الفائدة للتطبيقات مبتكرة، مثل (PA) التصوير الضوئي والاجتثاث ضوئي؛ ضوحراري من السرطان. ومع ذلك، العديد من القضايا كبح اختراق السريري لهذه الجسيمات. على سبيل المثال، تفعيلها البصري يميل للحث على ارتفاع درجة الحرارة، وتعديل الأشكال الوظيفية نحو المزيد من التشكيلات كروية، مما يدفع photoinstability 5، 6، 7، 8 </سوب&gt;، 9. والمشكلة الأخرى التي تهيمن على النقاش العلمي هو تسليم النظامية الخاصة إلى أورام. على وجه الخصوص، نانواعواد الذهب الجمع بين الأحجام التي هي مثالية لتعم الأورام التي تعرض تعزيز النفاذية والاحتفاظ بهم وسهولة الاقتران مع تحقيقات محددة من علامات الخبيثة. لذلك، لا ينظر إعدادها لحقن مباشر في مجرى الدم كمشروع ممكنا 10، 11، 12، 13. ومع ذلك، لا يزال هذا الطريق إشكالية، مع معظم الجزيئات تصبح استولى عليها النظام وحيدات النوى بلعمية 10 و 11 و 12. وبالإضافة إلى ذلك، قلق آخر هو استقرار البصرية والبيوكيميائية للجسيمات بعد التداول خلال الجسم 14. عندما تفقد الجسيمات استقرارها الغروية والكلي، وخصائصها plasmonic وديناميات نقل الحرارة قد تعاني من اقتران plasmonic 15، </sتصل&gt; 16 و 17 و 18 عبر المحموم. وفي الآونة الأخيرة، برزت فكرة لاستغلال مع الأجسام الضامة المرتبطة ورم كما الذكية بديل 19، 20، 21. هذه الخلايا تحمل قدرة فطرية لكشف وتسود الأورام مع خصوصية عالية. لذلك، قد يكون منظور واحد لعزل هذه الخلايا من المريض، وتحميلها مع نانواعواد الذهبية في المختبر ثم ضخها مرة أخرى إلى المريض، بقصد استخدامها كوسائل الخلوية المسؤول عن التسليم. وتتمثل ميزة أخرى تتمثل في كسب مزيد من السيطرة على الاستقرار البصرية والبيوكيميائية للجسيمات، لأن واجهة البيولوجية من شأنه أن يتم بناؤها في المختبر. ومع ذلك، فإن أداء هذه المركبات الخلوية وكلاء النقيض البصرية في حاجة إلى تحليل نقدي. في هذا العمل، ونحن تصف إعداد والقضايا الحرجة من cellulالمركبات AR تحتوي على نانواعواد الذهبية للتصوير السلطة الفلسطينية من السرطان. يتم تعديل نانواعواد الذهب مضاد للفيروسات مع مركبات الأمونيوم الرباعية 22، من أجل تحقيق الشخصية الموجبة التي من المتوقع أن تعزيز تفاعلها مع أغشية بلازمية 23 و 24. هذه الجسيمات تخضع لامتصاص فعال وغير محدد من معظم أنواع الخلوية، ونأمل دون التدخل من ذلك بكثير مع وظائف البيولوجية. يتم تحميل الضامة الفئران مع ما يصل إلى ما يصل إلى 200، 000 نانواعواد الذهب الموجبة في الخلية، والتي أصبحت محصورة داخل الحويصلات التقامي ضيقة. يجب أن تنشأ هذا التكوين القلق، بسبب التهديد من اقتران plasmonic وعبر المحموم داخل هذه الحويصلات. لذلك، هي جزء لا يتجزأ الضامة في الهلاميات المائية biopolymeric التي تحاكي الأنسجة البيولوجية، من أجل التحقق من أن معظم استقرار تحويل السلطة الفلسطينية من الجزيئات يتم الاحتفاظ في نقل من متوسط ​​النمو إلى الحويصلات التقامي. فعاليهوعملت معايير قياس البريد من أجل قياس استقرار تحويل السلطة الفلسطينية في ظل الظروف التي تهم فورية للتصوير السلطة الفلسطينية. يتم تعيين عتبة إعادة تشكيل في بداية جدا من عدم الاستقرار البصري بعد قطار من 50 نبضات الليزر مع معدل تكرار نموذجي من 10 هرتز. ونحن واثقون من أن هذه النتائج قد توفر الزخم لتطوير استراتيجيات جديدة لتقديم الجسيمات plasmonic إلى أورام.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="760">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hexadecyltrimethylammonium bromide</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">H6269</td>
			<td style="width:321px;">To synthesize gold nanorods</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Gold(III) chloride trihydrate</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">520918</td>
			<td style="width:321px;">To synthesize gold nanorods</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Silver nitrate</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S6506</td>
			<td style="width:321px;">To synthesize gold nanorods</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">L-ascorbic acid</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A5960</td>
			<td style="width:321px;">To synthesize gold nanorods</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium borohydride</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:321px;">To synthesize gold nanoseeds</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">MeO-PEG-SH</td>
			<td style="width:104px;">Iris Biotech</td>
			<td style="width:119px;">PEG1171</td>
			<td style="width:321px;">To PEGylate gold nanorods. Molecular weight about 5,000 Da</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Acetic acid</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">320099</td>
			<td style="width:321px;">To PEGylate gold nanorods and solubilize chitosan</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium acetate</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S8750</td>
			<td style="width:321px;">To PEGylate gold nanorods</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">(11-Mercaptoundecyl)-N,N,N-trimethylammonium bromide</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">733305</td>
			<td style="width:321px;">To modify gold nanorods with quaternary ammonium compounds</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dimethyl sulfoxide</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">276855</td>
			<td style="width:321px;">To solubilize (11-mercaptoundecyl)-N,N,N-trimethylammonium bromide</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">&#160;&#160;Polysorbate 20</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P2287</td>
			<td style="width:321px;">To centrifuge PEGylated gold nanorods</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">PBS</td>
			<td style="width:104px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">BE17-516F</td>
			<td style="width:321px;">To suspend gold nanorods before incubation with cells and to treat pellets of cells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">J774a.1</td>
			<td style="width:104px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">TIB-67</td>
			<td style="width:321px;">Monocyte/macrophage murine cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DMEM</td>
			<td style="width:104px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">BE12-707F</td>
			<td style="width:321px;">Cell culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">FBS</td>
			<td style="width:104px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">DE14-801F</td>
			<td style="width:321px;">To be added to cell culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">L-glutamine</td>
			<td style="width:104px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">BE17-605E</td>
			<td style="width:321px;">To be added to cell culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Penicillin/streptomycin</td>
			<td style="width:104px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">DE17-602E</td>
			<td style="width:321px;">To be added to cell culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Petri dish</td>
			<td style="width:104px;">NEST</td>
			<td style="width:119px;">705001</td>
			<td style="width:321px;">Cell culture dish</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cell scraper</td>
			<td style="width:104px;">EuroClone</td>
			<td style="width:119px;">ES7018</td>
			<td style="width:321px;">To detach cells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Formaldehyde</td>
			<td style="width:104px;">Fluka</td>
			<td style="width:119px;">47630</td>
			<td style="width:321px;">To fix cells</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Chitosan, low molecular weight&#160;</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">448869</td>
			<td style="width:321px;">75-85% deacetylated. Molecular weight about 120,000 Da</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sodium hydroxyde</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">306576</td>
			<td style="width:321px;">To insolubilize chitosan and generate the hydrogel</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polystyrene cell culture plates</td>
			<td style="width:104px;">NEST</td>
			<td style="width:119px;">702011</td>
			<td style="width:321px;">Used as molds to fabricate chitosan hydrogels</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Optical parametric oscillator pumped by the third harmonic of a Q-switched Nd:YAG laser</td>
			<td style="width:104px;">Continuum, Santa Clara, USA</td>
			<td style="width:119px;">&#160;Surelite OPO plus</td>
			<td style="width:321px;">Source of optical excitation for photoacoustic tests</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Pyroelectric detector&#160;</td>
			<td style="width:104px;">Gentec, Quebec, Canada</td>
			<td style="width:119px;">QE8SP</td>
			<td style="width:321px;">To monitor optical fluence for photoacoustic tests</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Pre amplified needle hydrophone</td>
			<td style="width:104px;">Precision Acoustic, Dorset, UK</td>
			<td style="width:119px;">Model with 1 mm sensor diameter and 1-20 MHz frequency range</td>
			<td style="width:321px;">To measure photoacoustic signals</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and photoacoustic analysis of cellular vehicles containing gold nanorods

نانواعواد الذهب جذابة لمجموعة واسعة من التطبيقات الطبية الحيوية، مثل الاجتثاث ضوئي؛ ضوحراري والتصوير الضوئي من السرطان، وذلك بفضل الامتصاصية الضوئية المكثفة في نافذة الأشعة تحت الحمراء القريبة، وانخفاض السمية الخلوية والقدرة على منزل في الأورام. ومع ذلك، إيصالها إلى أورام لا يزال يمثل مشكلة. ويتكون هذا النهج المبتكر للاستغلال مع الأجسام الضامة المرتبطة الورم التي قد تكون محملة نانواعواد الذهب في المختبر. هنا، نحن تصف إعداد والتفتيش الضوئي المركبات الخلوية تحتوي على نانواعواد الذهب. يتم تعديل نانواعواد الذهب مضاد للفيروسات مع مركبات الأمونيوم الرباعية، من أجل تحقيق الشخصية الموجبة. في اتصال مع الضامة الفئران في أطباق بتري العادية، وتوجد هذه الجسيمات على الخضوع لامتصاص ضخمة إلى الحويصلات التقامي. ثم هي جزء لا يتجزأ هذه الخلايا في الهلاميات المائية biopolymeric، والتي تستخدم للتحقق من استقرار تحويل الضوئيمن الجزيئات يتم الاحتفاظ في إدماجهم في المركبات الخلوية. ونحن واثقون من أن هذه النتائج قد توفر إلهام جديد لتطوير استراتيجيات جديدة لتقديم الجسيمات plasmonic إلى أورام.

هنا، يظهر جدوى المركبات الخلوية تحتوي على نانواعواد الذهبية للتصوير السلطة الفلسطينية من سرطان جنبا إلى جنب مع نتائج نموذجية من البروتوكول. الصور تيم في الشكل رقم 1 تظهر مظهر المعتاد ...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Photoacoustic Analysis of Cellular Vehicles Containing Gold Nanorods at JoVE.com

Preparation and Photoacoustic Analysis of Cellular Vehicles Containing Gold Nanorods

We show the preparation and address the feasibility of cellular vehicles containing gold nanorods for the photoacoustic imaging of cancer.

إعداد وتحليل الضوئي المركبات الخلوية تحتوي على الذهب نانواعواد

Gold nanorods are attractive for a range of biomedical applications, such as the photothermal ablation and the photoacoustic imaging of cancer, thanks to ...

preparation-photoacoustic-analysis-cellular-vehicles-containing-gold

Research

JoVE Journal

Bioengineering

6.8K Views.  Italian National Research Council. We show the preparation and address the feasibility of cellular vehicles containing gold nanorods for the photoacoustic imaging of cancer.

Video: Preparation and Photoacoustic Analysis of Cellular Vehicles Containing Gold Nanorods

Preparation of Complaint Matrices for Quantifying Cellular Contraction

The regulation of cellular adhesion to the extracellular matrix (ECM) is essential for cell migration and ECM remodeling. Focal adhesions are macromolecular assemblies that couple the contractile F-actin cytoskeleton to the ECM. This connection allows for the transmission of intracellular mechanical forces across the cell membrane to the underlying substrate. Recent work has shown the mechanical properties of the ECM regulate focal adhesion and F-actin morphology as well as numerous physiological processes, including cell differentiation, division, proliferation and migration. Thus, the use of cell culture substrates has become an increasingly prevalent method to precisely control and modulate ECM mechanical properties.
To quantify traction forces at focal adhesions in an adherent cell, compliant substrates are used in conjunction with high-resolution imaging and computational techniques in a method termed traction force microscopy (TFM). This technique relies on measurements of the local magnitude and direction of substrate deformations induced by cellular contraction. In combination with high-resolution fluorescence microscopy of fluorescently tagged proteins, it is possible to correlate cytoskeletal organization and remodeling with traction forces.
Here we present a detailed experimental protocol for the preparation of two-dimensional, compliant matrices for the purpose of creating a cell culture substrate with a well-characterized, tunable mechanical stiffness, which is suitable for measuring cellular contraction. These protocols include the fabrication of polyacrylamide hydrogels, coating of ECM proteins on such gels, plating cells on gels, and high-resolution confocal microscopy using a perfusion chamber. Additionally, we provide a representative sample of data demonstrating location and magnitude of cellular forces using cited TFM protocols.

In this video, we demonstrate the experimental techniques used to fabricate compliant, extracellular matrix (ECM) coated substrates suitable for cell culture, and which are amenable to traction force microscopy and observing effects of ECM stiffness on cell behavior.

إعداد مصفوفات شكوى لقياس تقلص الخليوي

The regulation of cellular adhesion to the extracellular matrix (ECM) is essential for cell migration and ECM remodeling.  Focal adhesions are ...

Fabrication of Micro-tissues using Modules of Collagen Gel Containing Cells

This protocol describes the fabrication of a type of micro-tissues called modules.  The module approach generates uniform, scalable and vascularized tissues.  The modules can be made of collagen as well as other gelable or crosslinkable materials.  They are approximately 2 mm in length and 0.7 mm in diameter upon fabrication but shrink in size with embedded cells or when the modules are coated with endothelial cells.  The modules individually are small enough that the embedded cells are within the diffusion limit of oxygen and other nutrients but modules can be packed together to form larger tissues that are perfusable.  These tissues are modular in construction because different cell types can be embedded in or coated on the modules before they are packed together to form complex tissues.  There are three main steps to making the modules: (1) neutralizing the collagen and embedding cells in it, (2) gelling the collagen in the tube and cutting the modules and (3) coating the modules with endothelial cells.

Creation of micro-tissues using cylindrical collagen gels, called modules, that contain embedded cells and which surface is coated with endothelial cells.

تصنيع الأنسجة الصغيرة باستخدام وحدات من الخلايا التي تحتوي على الكولاجين جل

This protocol describes the fabrication of a type of micro-tissues called modules.  The module approach generates uniform, scalable and vascularized ...

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As the mainstays of in vivo three-dimensional (3-D) optical microscopy, single-/multi-photon fluorescence microscopy and optical coherence tomography (OCT) have demonstrated their extraordinary sensitivities to fluorescence and optical scattering contrasts, respectively. However, the optical absorption contrast of biological tissues, which encodes essential physiological/pathological information, has not yet been assessable. 
The emergence of biomedical photoacoustics has led to a new branch of optical microscopy optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM)1, where the optical irradiation is focused to the diffraction limit to achieve cellular1 or even subcellular2 level lateral resolution. As a valuable complement to existing optical microscopy technologies, OR-PAM brings in at least two novelties. First and most importantly, OR-PAM detects optical absorption contrasts with extraordinary sensitivity (i.e., 100%). Combining OR-PAM with fluorescence microscopy3 or with optical-scattering-based OCT4 (or with both) provides comprehensive optical properties of biological tissues. Second, OR-PAM encodes optical absorption into acoustic waves, in contrast to the pure optical processes in fluorescence microscopy and OCT, and provides background-free detection. The acoustic detection in OR-PAM mitigates the impacts of optical scattering on signal degradation and naturally eliminates possible interferences (i.e., crosstalks) between excitation and detection, which is a common problem in fluorescence microscopy due to the overlap between the excitation and fluorescence spectra. 
Unique for optical absorption imaging, OR-PAM has demonstrated broad biomedical applications since its invention, including, but not limited to, neurology5, 6, ophthalmology7, 8, vascular biology9, and dermatology10. In this video, we teach the system configuration and alignment of OR-PAM as well as the experimental procedures for in vivo functional microvascular imaging.

Optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM) is an emerging technology capable of imaging optical absorption contrasts in vivo with cellular resolution and sensitivity. Here, we provide a visualized instruction on the experimental protocols of OR-PAM, including system configuration, system alignment, typical in vivo experimental procedures, and functional imaging schemes.

ثلاثي الأبعاد البصرية الميكروسكوب الضوئي الاستبانة

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Specimen Preparation, Imaging, and Analysis Protocols for Knife-edge Scanning Microscopy

Major advances in high-throughput, high-resolution, 3D microscopy techniques have enabled the acquisition of large volumes of neuroanatomical data at submicrometer resolution. One of the first such instruments producing whole-brain-scale data is the Knife-Edge Scanning Microscope (KESM)7, 5, 9, developed and hosted in the authors' lab. KESM has been used to section and image whole mouse brains at submicrometer resolution, revealing the intricate details of the neuronal networks (Golgi)1, 4, 8, vascular networks (India ink)1, 4, and cell body distribution (Nissl)3. The use of KESM is not restricted to the mouse nor the brain. We have successfully imaged the octopus brain6, mouse lung, and rat brain. We are currently working on whole zebra fish embryos. Data like these can greatly contribute to connectomics research10; to microcirculation and hemodynamic research; and to stereology research by providing an exact ground-truth. 
In this article, we will describe the pipeline, including specimen preparation (fixing, staining, and embedding), KESM configuration and setup, sectioning and imaging with the KESM, image processing, data preparation, and data visualization and analysis. The emphasis will be on specimen preparation and visualization/analysis of obtained KESM data. We expect the detailed protocol presented in this article to help broaden the access to KESM and increase its utilization.

The full process from brain specimen preparation to serial sectioning imaging using the Knife-Edge Scanning Microscope, to data visualization and analysis is described. This technique is currently used to acquire mouse brain data, but it is applicable to other organs, other species.

تحضير العينة ، والتصوير ، وتحليل بروتوكولات لالميكروسكوب الضوئي سكين الحافة

Major advances in high-throughput, high-resolution, 3D microscopy techniques have enabled the acquisition of large volumes of neuroanatomical data at ...

Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

Circulating tumor cells (CTCs) are those cells that have separated from a macroscopic tumor and spread through the blood and lymph systems to seed secondary tumors1,2,3. CTCs are indicators of metastatic disease and their detection in blood samples may be used to diagnose cancer and monitor a patient&prime;s response to therapy. Since CTCs are rare, comprising about one tumor cell among billions of normal blood cells in advanced cancer patients, their detection and enumeration is a difficult task. We exploit the presence of pigment in most melanoma cells to generate photoacoustic, or laser induced ultrasonic waves in a custom flow cytometer for detection of circulating melanoma cells (CMCs)4,5. This process entails separating a whole blood sample using centrifugation and obtaining the white blood cell layer. If present in whole blood, CMCs will separate with the white blood cells due to similar density. These cells are resuspended in phosphate buffered saline (PBS) and introduced into the flowmeter. Rather than a continuous flow of the blood cell suspension, we induced two phase flow in order to capture these cells for further study. In two phase flow, two immiscible liquids in a microfluidic system meet at a junction and form alternating slugs of liquid6,7. PBS suspended white blood cells and air form microliter slugs that are sequentially irradiated with laser light. The addition of a surfactant to the liquid phase allows uniform slug formation and the user can create different sized slugs by altering the flow rates of the two phases. Slugs of air and slugs of PBS with white blood cells contain no light absorbers and hence, do not produce photoacoustic waves. However, slugs of white blood cells that contain even single CMCs absorb laser light and produce high frequency acoustic waves. These slugs that generate photoacoustic waves are sequestered and collected for cytochemical staining for verification of CMCs.

We have developed a flow cytometer using laser induced ultrasound to detect circulating melanoma cells as an early indicator of metastatic disease.

كشف وعزل خلايا الميلانوما تعميم استخدام Flowmetry الضوئي

Circulating tumor cells (CTCs) are those cells that have separated from a macroscopic tumor and spread through the blood and lymph systems to seed ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging technologies. Existing retinal imaging modalities, such as fundus photography1, confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO)2, and optical coherence tomography (OCT)3, have significant contributions in monitoring disease onsets and progressions, and developing new therapeutic strategies. However, they predominantly rely on the back-reflected photons from the retina. As a consequence, the optical absorption properties of the retina, which are usually strongly associated with retinal pathophysiology status, are inaccessible by the traditional imaging technologies.
Photoacoustic ophthalmoscopy (PAOM) is an emerging retinal imaging modality that permits the detection of the optical absorption contrasts in the eye with a high sensitivity4-7 . In PAOM nanosecond laser pulses are delivered through the pupil and scanned across the posterior eye to induce photoacoustic (PA) signals, which are detected by an unfocused ultrasonic transducer attached to the eyelid. Because of the strong optical absorption of hemoglobin and melanin, PAOM is capable of non-invasively imaging the retinal and choroidal vasculatures, and the retinal pigment epithelium (RPE) melanin at high contrasts 6,7. More importantly, based on the well-developed spectroscopic photoacoustic imaging5,8 , PAOM has the potential to map the hemoglobin oxygen saturation in retinal vessels, which can be critical in studying the physiology and pathology of several blinding diseases 9 such as diabetic retinopathy and neovascular age-related macular degeneration.
Moreover, being the only existing optical-absorption-based ophthalmic imaging modality, PAOM can be integrated with well-established clinical ophthalmic imaging techniques to achieve more comprehensive anatomic and functional evaluations of the eye based on multiple optical contrasts6,10 . In this work, we integrate PAOM and spectral-domain OCT (SD-OCT) for simultaneously in vivo retinal imaging of rat, where both optical absorption and scattering properties of the retina are revealed. The system configuration, system alignment and imaging acquisition are presented.

Photoacoustic ophthalmology (PAOM), an optical-absorption-based imaging modality, provides the complementary evaluation of the retina to the currently available ophthalmic imaging technologies. We report the using of PAOM integrated with spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) for simultaneous multimodal retinal imaging in rats.

تنظير العين الضوئي متكاملة والطيفي المجال بالاتساق التصوير المقطعي البصري

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

Photoacoustic Cystography

Conventional pediatric cystography, which is based on diagnostic X-ray using a radio-opaque dye, suffers from the use of harmful ionizing radiation. The risk of bladder cancers in children due to radiation exposure is more significant than many other cancers. Here we demonstrate the feasibility of nonionizing and noninvasive photoacoustic (PA) imaging of urinary bladders, referred to as photoacoustic cystography (PAC), using near-infrared (NIR) optical absorbents (i.e. methylene blue, plasmonic gold nanostructures, or single walled carbon nanotubes) as an optical-turbid tracer. We have successfully imaged a rat bladder filled with the optical absorbing agents using a dark-field confocal PAC system. After transurethral injection of the contrast agents, the rat's bladders were photoacoustically visualized by achieving significant PA signal enhancement. The accumulation was validated by spectroscopic PA imaging. Further, by using only a laser pulse energy of less than 1 mJ/cm2 (1/20 of the safety limit), our current imaging system could map the methylene-blue-filled-rat-bladder at the depth of beyond 1 cm in biological tissues in vivo. Both in vivo and ex vivo PA imaging results validate that the contrast agents were naturally excreted via urination. Thus, there is no concern regarding long-term toxic agent accumulation, which will facilitate clinical translation.

Photoacoustic cystography (PAC) has a great potential to map urinary bladders, a radiation sensitive internal organ in pediatric patients, without using any ionizing radiation or toxic contrast agent. Here we demonstrate the use of PAC for mapping urinary bladders with an injection of optical-opaque tracers in rats in vivo.

تصوير المثانة الضوئي

Conventional pediatric cystography, which is based on diagnostic X-ray using a radio-opaque dye, suffers from the use of harmful ionizing radiation. The ...

Preparation and Analysis of In Vitro Three Dimensional Breast Carcinoma Surrogates

Three dimensional (3D) culture is a more physiologically relevant method to model cell behavior in vitro than two dimensional culture. Carcinomas, including breast carcinomas, are complex 3D tissues composed of cancer epithelial cells and stromal components, including fibroblasts and extracellular matrix (ECM). Yet most in vitro models of breast carcinoma consist only of cancer epithelial cells, omitting the stroma and, therefore, the 3D architecture of a tumor in vivo. Appropriate 3D modeling of carcinoma is important for accurate understanding of tumor biology, behavior, and response to therapy. However, the duration of culture and volume of 3D models is limited by the availability of oxygen and nutrients within the culture. Herein, we demonstrate a method in which breast carcinoma epithelial cells and stromal fibroblasts are incorporated into ECM to generate a 3D breast cancer surrogate that includes stroma and can be cultured as a solid 3D structure or by using a perfusion bioreactor system to deliver oxygen and nutrients. Following setup and an initial growth period, surrogates can be used for preclinical drug testing. Alternatively, the cellular and matrix components of the surrogate can be modified to address a variety of biological questions. After culture, surrogates are fixed and processed to paraffin, in a manner similar to the handling of clinical breast carcinoma specimens, for evaluation of parameters of interest. The evaluation of one such parameter, the density of cells present, is explained, where ImageJ and CellProfiler image analysis software systems are applied to photomicrographs of histologic sections of surrogates to quantify the number of nucleated cells per area. This can be used as an indicator of the change in cell number over time or the change in cell number resulting from varying growth conditions and treatments.

Preparation and Analysis of In Vitro Three Dimensional Breast Carcinoma Surrogates

We demonstrate a method to generate 3D breast cancer surrogates, which can be cultured using a perfusion bioreactor system to deliver oxygen and nutrients. Following growth, surrogates are fixed and processed to paraffin for evaluation of parameters of interest. The evaluation of one such parameter, cell density, is explained.

إعداد وتحليل<em&gt; في المختبر</em&gt; ثلاثة الثدي الأبعاد سرطان البدائل

Three dimensional (3D) culture is a more physiologically relevant method to model cell behavior in vitro than two dimensional culture. Carcinomas, ...

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By replicating the imaging environment, costly animal experiments to validate a technique may be circumvented. Predicting and optimizing the performance of in vivo and ex vivo imaging techniques requires testing on samples that are optically similar to tissues of interest. Tissue-mimicking optical phantoms provide a standard for evaluation, characterization, or calibration of an optical system. Homogenous polymer optical tissue phantoms are widely used to mimic the optical properties of a specific tissue type within a narrow spectral range. Layered tissues, such as the epidermis and dermis, can be mimicked by simply stacking these homogenous slab phantoms. However, many in vivo imaging techniques are applied to more spatially complex tissue where three dimensional structures, such as blood vessels, airways, or tissue defects, can affect the performance of the imaging system. 
This protocol describes the fabrication of a tissue-mimicking phantom that incorporates three-dimensional structural complexity using material with optical properties of tissue. Look-up tables provide India ink and titanium dioxide recipes for optical absorption and scattering targets. Methods to characterize and tune the material optical properties are described. The phantom fabrication detailed in this article has an internal branching mock airway void; however, the technique can be broadly applied to other tissue or organ structures.

Optical tissue phantoms are essential tools for calibration and characterization of optical imaging systems and validation of theoretical models. This article details a method for phantom fabrication that includes replication of tissue optical properties and three-dimensional tissue structure.

تصنيع وتوصيف أشباح الأنسجة البصرية التي تتضمن حداتها

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By ...

Preparation, Purification, and Use of Fatty Acid-containing Liposomes

Liposomes containing single-chain amphiphiles, particularly fatty acids, exhibit distinct properties compared to those containing diacylphospholipids due to the unique chemical properties of these amphiphiles. In particular, fatty acid liposomes enhance dynamic character, due to the relatively high solubility of single-chain amphiphiles. Similarly, liposomes containing free fatty acids are more sensitive to salt and divalent cations, due to the strong interactions between the carboxylic acid head groups and metal ions. Here we illustrate techniques for preparation, purification, and use of liposomes comprised in part or whole of single chain amphiphiles (e.g., oleic acids).

Liposomes containing single-chain amphiphiles, particularly fatty acids, exhibit distinct properties compared to those containing diacylphospholipids due to the unique chemical properties of single chain amphiphiles. Here we describe techniques for the preparation, purification, and use of liposomes comprised in part or whole of these amphiphiles.

إعداد وتنقية، واستخدام الدهنية المحتوية على الأحماض الدهنية

Liposomes containing single-chain amphiphiles, particularly fatty acids, exhibit distinct properties compared to those containing diacylphospholipids due ...

إعداد وتحليل الضوئي المركبات الخلوية تحتوي على الذهب نانواعواد

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST