Diese Arbeit wird finanziell vom Schweizerischen Nationalfonds (NFP 64 Programms, gewähren keine 4064-131232) unterstützt.

1. Vorbereiten der Perfusion Systems <ol><li> Richten Sie die Perfusion System, bestehend aus einem Wasserbad, ein Perfusionskammer, zwei Spalten für Sauerstoffversorgung, zwei Schlauchpumpen, zwei Blasenfallen, zwei Durchlauferhitzern und einem Drucksensor (Abbildung 1). Verbinden dieser Komponenten mit Rohrabschnitte aus Silikon und Polyvinylchlorid-Materialien nach dem Schema in Fig. 2 aufgebaut. Schließlich gibt es zwei Schaltungen, die die Mutter und Kind-Schaltung sind. </li><li> Schalten Sie auf dem Wasserbad, den Durchlauferhitzer und die Heizung für die Perfusionskammer. Die Temperatur sollte 37 ° C sein </li><li> Aufwärmen des Perfusionsmedium (NCTC-135 Zellkulturmedium verdünnt 1:2 mit Earle-Puffer (6,8 g / L Natriumchlorid 0,4 g / L Kaliumchlorid, 0,14 g / l Mononatriumphosphat, 0,2 g / L Magnesiumsulfat, 0,2 g / l Calciumchlorid, 2 g / l Glucose) mit Glukose (1 g / L), Dextran 40 (10 g / L), Rinderserumalbumin (10 g ergänzt/ L), Heparin-Natrium (2.500 IU / L), Amoxicillin (250 mg / L) und Natriumbicarbonat (2,2 g / l), pH 7,4) in dem Wasserbad. </li><li> Nachfolgend spülen die arteriellen Systeme des fetalen und mütterlichen Kreislauf mit a) 200 ml destilliertem Wasser, b) 50 ml 1% iger Natronlauge, c) 1% Phosphorsäure und d) wieder 200 ml destilliertem Wasser (Flussrate: 15 - 20 ml / min). </li><li> Schließen Sie das fetale Kanüle (Ø 1,2 mm; stumpfe Nadel sollte auf einer modifizierten Flügelkanüle Infusionsset befestigt werden), um die fetale arterielle Schlauch. </li><li> Spülen Sie die arteriellen Systeme des fetalen und mütterlichen Kreislauf mit Perfusionsmedium bis alle Rohre Medium (Durchfluss: 15-20 ml / min) enthalten. In diesem Schritt füllen die Blasenfallen und entfernen Sie alle Blasen hinter dem Ableiter. Dann stoppen die Pumpen. Es ist wirklich wichtig, dass die zuführenden Arterien Rohre stets frei von Blasen, sonst nach Kanülierung besonders die feinen Gefäße fetalen reißen können. </li><li> Schalten Sie den Gasstrom. Die mütterliche Schaltung wird mit Sauerstoff angereichert with 5% Kohlendioxid und 95% synthetischer Luft und die fetale Schaltung mit 5% Kohlendioxid und 95% Stickstoff. </li><li> Start der Aufnahme des Drucksensors. </li></ol> 2. Kanülieren die Placenta <ol><li> Erhalten intakt placentae von einer unkomplizierten Schwangerschaften nach der primären Kaiserschnitt. Die schriftliche Zustimmung gegeben hat (wurde im Falle unserer Studien erhalten) von den Müttern werden vor der Auslieferung und die Studie hat die von der lokalen Ethikkommission genehmigt werden (war der Fall in unsere Studien). Erste visuelle Kontrolle sollte von Hebammen durchgeführt werden, um eine gesunde und intakte Plazenta versichern. </li><li> Kanülierung der Plazenta ist ein wichtiger Schritt! Während jede kleine Störung Perfusion des Gewebes kann zu einem Leck zwischen dem mütterlichen und fetalen Kreislauf führen. Die Plazenta ist innerhalb von 30 min nach der Lieferung erhalten werden. </li><li> Wählen Sie eine intakte cotyledon an der Randzone der Plazenta ohne sichtbare Störungen auf der mütterlichen Seite. Am Chorionplatte,binden beide verbundenen Zweige der Nabelschnur Arterie und Vene oberhalb des späteren Kanülierung Seite (in Richtung der Nabelschnur) mit chirurgischem Nahtmaterial. Machen Sie immer zwei Knoten. </li><li> Kanülieren der fetalen Arteria erste. Die fetale Plazenta Arterien sind immer kleiner und dünner als die Venen. </li><li> Machen Sie eine Naht um die fetale Arterie, sondern binden Sie es nicht sofort. Halten Sie das Gefäß mit einer Pinzette, schneiden Sie das Gefäß sorgfältig und setzen Sie den kleinen Kanüle (Ø 1,2 mm) in der Arterie. Dann binden Sie die Naht (zwei Knoten). </li><li> Fahren Sie mit dem fetalen Vene in der gleichen Weise, sondern verwenden eine größere Kanüle (Ø 1,5-1,8 mm; stumpfe Nadel sollte auf einer modifizierten Flügelkanüle Infusionsset befestigt werden). </li><li> Schalten der fetalen Pumpe (2 ml / min). Wenn es kein sichtbares Leck und Blut ausströmt aus dem fetalen Venenkanüle, langsam erhöhen den Fluss bis zu 4 ml / min. Beobachten des Drucks in der fetalen Arteria Wert nicht mehr als 70 mmHg. Wenn Lecks bei der fetalen oder Maternal Kanüle befestigen Sie sie mit einem anderen Faden. </li><li> Legen Sie die Plazenta auf das Gewebe Halter mit der fetalen Seite nach oben und ziehen Sie den Plazenta-Membran und Gewebe über die Spikes. Am Ende der perfundierten cotyledon sollte in der Mitte des Loches in dem Papierrollenhalter sein. </li><li> Stabilisieren Sie den Teil, wo nur die Membran hält die Plazenta mit einem Silikon-Membran (Ø 1 mm) oder alternativ zwei Parafilm Stücke. </li><li> Montieren Sie das komplette Gewebe Halter, die Schrauben festziehen und schneiden Sie die überstehenden Gewebes. Bitte beachten Sie, dass der venösen und arteriellen Kanülen nicht eingeklemmt, sondern lag in den kleinen Kanälen des Gewebes Inhaber. </li><li> Drehen Sie den Papierrollenhalter den Kopf, steckte es in den Perfusionskammer und fügen Sie den Deckel. Jetzt sollte der mütterlichen Seite an der Spitze sein. Überprüfen Sie immer, wenn die fetalen Kreislauf noch intakt ist und das Medium strömt aus dem fetalen Venenschlauchset. </li><li> Drehen der mütterlichen Pumpe (12 ml / min). Führen Sie die drei stumpfen Kanülen (Ø 0,8 mm) an der THe Ende des mütterlichen Arterie Rohr in die intervillösen Raum durch Eindringen der dezidualen Platte. Um das Perfusat dem mütterlichen Kreislauf zurück legte eine Röhre venösen Abfluss, der auch mit dem mütterlichen Pumpe in die unterste Position im oberen Teil der Kammer Perfusion angeschlossen. </li><li> Schließen Sie das fetale Venenkanüle der fetalen Vene Rohr. </li></ol> 3. Ausführen des Pre-und Experimentelle Phase der Perfusion <ol><li> Damit die Gewebe aus dem ischämischen Periode nach der Entbindung zu erholen und zu spülen, das Blut im intervillösen Raum, ist eine offene Vorphase von 20 min notwendig. Das bedeutet, dass die mütterlichen und fetalen Vene führen nicht zurück in die arteriellen Reservoir, das die Perfusionsmedium. Sammeln Sie die fötalen und mütterlichen venösen Abfluss in einer Flasche und entsorgen Sie sie nach der Pre-Phase. </li><li> Um die Integrität der Perfusion beurteilen erneut eine Vorphase von 20 min, jedoch in einem geschlossenen Kreislauf. Mit zwei getrennten Behältern mit Perfusionsmediumfür die fetale und mütterliche Schaltung und schließen Sie die Schaltungen von führenden der fetalen venösen Abfluss zurück in der fetalen Reservoir und der mütterlichen venösen Abfluss zurück in die mütterliche Reservoir. </li><li> Für die Haupt-Perfusion Experiment vorbereitet zwei Kolben mit 120 ml Perfusionsmedium (eine für die Mutter und eine für die fötale Reservoir). Fügen Sie den radioaktiv markierten 14 C-Antipyrin (4 nCi / ml; dient als positive Kontrolle; ACHTUNG: radioaktive Substanz) und die fluoreszenzmarkierten xenobiotischen oder Nanopartikel, die man will, um die mütterliche Reservoir zu analysieren. Mischen Sie die mütterliche Perfusat gut. </li><li> Starten Sie das Experiment durch Austausch der reinen Perfusionsmedium mit den beiden vorbereiteten Kolben (fetale und mütterliche Stauseen). Schließen Sie die Schaltungen von führenden der fetalen venösen Abfluss zurück in der fetalen Reservoir und den mütterlichen venösen Abfluss zurück in die mütterliche Reservoir. </li><li> Fahren Sie mit der Perfusion für 6 Stunden und nehmen regelmäßig Proben. Immer resuspendieren das Medium in der fetalen und mütterlichenReservoir vor der Entnahme. </li><li> Kontrollieren Sie den Druck in der fetalen Arteria (sollte nicht mehr als 70 mmHg), pH-Wert in beiden Kreisen (sollte in einem physiologischen Bereich 7,2-7,4 sein) und das Volumen der beiden Stauseen (fetale Volumenverlust sollte nicht mehr als 4 ml / h) während der Perfusion . Wenn notwendig, den pH-Werten unter Verwendung von entweder Salzsäure oder Natriumhydroxid. </li><li> Wenn der Volumenverlust in der fetalen Reservoir übersteigt 4 ml / h gibt es ein Leck in das Gewebe, und man muss die Durchblutung zu stoppen. Die Erfolgsrate einer Perfusion für 6 Stunden ohne Leck ist etwa 15-20%. </li><li> Stoppen Sie die Perfusion nach 6 Stunden. Drehen Sie die Pumpen, Wasserbad, Durchlauferhitzer und Gasstrom. </li><li> Entfernen Sie die Plazenta von der Gewebe-Halter, schneiden Sie den durchbluteten cotyledon (heller als die unperfused Gewebe) und gewogen. </li><li> Nehmen Sie Proben von unperfused (Teil der Plazenta, die am Anfang abgeschnitten wurde; konnte bereits während der Pre-Phase) entnommen und durchbluteten Gewebe (je ca. 1 g) und speichert sie bei -20 ° Cbis zur Homogenisierung oder in flüssigem Stickstoff für eine spätere Analyse. Fix noch Gewebeprobe in 4% Formalin zur histopathologischen Auswertung. Die Proben sollten alle Schichten der Plazenta. </li><li> Reinigen der Rohre nach Perfusion durch sukzessives Spülen der arteriellen System des fötalen und mütterlichen Kreislauf mit a) 200 ml destilliertes Wasser, b) 50 ml 1%-iger Natronlauge, c) 50 ml 1% iger Phosphorsäure und d) erneut 200 ml destilliertem Wasser (flow: 15-20 ml / min). </li></ol> Der gesamte Arbeitsablauf der Plazenta Perfusion ist in Abbildung 3 dargestellt. 4. Die Analyse der Proben <ol><li> Zentrifugieren Sie die Proben Perfusat für 10 min bei 800 xg vor der Analyse restliche Erythrozyten zu entfernen. Nehmen Sie den Überstand für die weitere Analyse. Die Proben können über Nacht bei 4 ° C belassen werden Für die Analyse von Leptin und hCG-Produktion können die Proben bei -20 ° C gelagert werden </li><li> Um die Durchlässigkeit der AuswertungsPlazenta analysieren die 14 C-Antipyrin durch Flüssigszintillationszählung. Mischen Sie 300 ul der fetalen und mütterlichen Proben mit 3 ml Szintillationscocktail und Maß für 5 min in einer Beta-Zähler. </li><li> Um die Übertragung der fluoreszierenden Nanopartikel oder die xenobiotischen von Interesse lesen Sie die Fluoreszenz bei 485 nm Anregung und 528 nm Emission in einem Mikroplatten-Reader (angezeigt Wellenlängen sind für die Analyse der gelb green label, die wir für die Nanopartikel verwendet) zu beurteilen. </li><li> Um die Lebensfähigkeit des Plazentagewebe während der Perfusion messen die Glukose Verbrauch und Laktat-Produktion in der fetalen und mütterlichen Kreislauf mit einem automatisierten Blutgassystems bestimmen. Zudem untersuchen die Produktion des Plazentahormone menschlichen Choriongonadotropin (hCG) und Leptin in die homogenisierte Gewebeproben und die Perfusaten durch Enzym-linked Immunosorbent Assay (ELISA). </li></ol>

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Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Unter dem Dual Umluftbetrieb Perfusion zeigte hier, gibt es mehrere andere experimentelle Konfigurationen möglich, abhängig von der Frage, die beantwortet werden muss. Besonders offen Plazenta Infusionen werden häufig verwendet, um die Arzneimittel-Clearance im Steady-State-Konzentration 3 zu beurteilen. Die Rückführung Perfusion Set-up kann auch angewendet werden, um den aktiven Transport von endogenen oder exogenen Substanzen zu bestätigen. Für diesen Ansatz die gleiche Konzentration des xenobiotisch...

Die Plazenta ist ein komplexes Organ, das für den Austausch von Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffen und Abfallprodukten und gleichzeitig in der Lage, die beiden Schaltungen Blut der Mutter und den wachsenden Fötus voneinander getrennt zu halten. Außerdem verhindert es die Ablehnung des Kindes durch das mütterliche Immunsystem und Hormone absondert, um eine Schwangerschaft zu erhalten. Die zelluläre Barriere wird durch die Zytotrophoblastzellen die verschmelzen und bilden eine echte Synzytium ohne seitliche Zellmembranen 4,5 gebildet. Die ganze Plazenta in mehrere Keimblätter, die fetale villous Baum enthalten und stellen eine funktionelle Einheit der Plazenta organisiert. Die Untersuchung der Plazenta-Funktion wurde mit der Entdeckung der Thalidomid Fehlbildungen induziert in den 1960er Jahren intensiviert. Aus offensichtlichen Gründen Translokation Studien mit schwangeren Frauen können nicht durchgeführt werden. Folglich wurden verschiedene alternative Modelle entwickelt 6,7 </sup&gt;. Die vielversprechendste und wahrscheinlich klinisch relevanten Modell ist die ex vivo menschlichen Plazentaperfusion Modell Panigel und Mitarbeiter 2,3 entwickelt. Viele Frauen sind auf verschiedene Xenobiotika wie Drogen oder Umweltgiften während ihrer Schwangerschaft 8 ausgesetzt. Bei einigen Arzneimitteln, die bereits verabreicht wurden regelmäßig während der Schwangerschaft, kann in vivo Studien durch Vergleich der mütterlichen Blutkonzentration mit der in Nabelschnurblut durchgeführt werden. Allerdings, in der Regel gibt es nur begrenzte Informationen über die Pharmakokinetik und-dynamik in den Fötus und das Teratogenität dieser Stoffe. Zum Beispiel Opiate wie Heroin leicht die Plazentaschranke und kann auf intrauterine Wachstumsretardierung, Frühgeburt oder Fehlgeburt 9,10 führen. Also, bei fehlender Abstinenz während der Schwangerschaft eine Substitutionstherapie mit Methadon wird empfohlen. Der Exvivo menschlichen Plazentaperfusion Modell zeigte, dass die Übertragung von Methadon in den fetalen Kreislauf vernachlässigbar 11, die korreliert gut mit dem berechneten Nabelschnurblut-to-mütterlichen Blut Konzentrationsverhältnis nach der Lieferung der 12. Nanotechnologie ist ein wachsendes Feld vor allem in der Medizin. Also, unter dem natürlich vorkommenden feinen (&lt;2,5 &amp;mgr; m im Durchmesser) und ultrafeine Partikel (&lt;0,1 &amp;mgr; m im Durchmesser) in Rauch der Waldbrände, Vulkanausbrüche und in der Wüste Staub, die Exposition gegenüber Nanomaterialien (mindestens einer Dimension &lt;0,1 um 13 ) steigt. Dies warf Fragen über die toxikologischen Potential Nanomaterialien. Obwohl kein Mensch Gefahr noch nachgewiesen werden konnte, gibt es Haupt-experimentelle Studien darauf hinweist, dass Nanopartikel können schädliche biologische Reaktionen, die zu toxikologischen Ergebnisse 14 verursachen. Kürzlich gaben einige Studien, dass pränataleLuftverschmutzung auf einen höheren Bedarf Atemwege und Entzündung der Atemwege bei Neugeborenen und Kinder 15,16 verbunden. Darüber hinaus können kleine Nanopartikel als Drug-Carrier verwendet werden, um speziell zu behandeln entweder den Fötus oder die Mutter. Daher wird es offensichtlich, dass umfangreiche Untersuchungen verschiedener Xenobiotika oder Nanomaterialien und deren Fähigkeit, die Plazentaschranke erforderlich sind. Eine aktuelle Übersicht über die aktuellen Studien auf Plazentagängigkeit zu Nanomaterialien in Menezes et al zusammengefasst. 2011 17 und Buerki-Thurnherr et al. 2012 7. Die ex vivo Dual Umluftbetrieb menschlichen Plazentaperfusion Modell bietet eine kontrollierte und zuverlässiges System für die Untersuchung der Plazenta Transport verschiedener endogener und exogener Verbindungen 3,11,12,18,19 und eine breite Palette von anderen Funktionen der Plazenta wie Mechanismen, die für die Entwicklung von pathologischen Zuständen wie Präeklampsie &lt;sup&gt; 20-22. In diesem Protokoll haben wir vor allem auf dem Aufbau, Handhabung und Verfahren, die das Studium der Akkumulation, Effekte und Translokation Preise einer breiten Palette von Fremdstoffen oder Nanopartikeln erlauben.

<table border="1">
	<tbody>
 <tr>
 <td>Name of the Reagent</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue Number</td>
 <td>Comments (optional)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>NCTC-135 medium</td>
 <td>ICN Biomedicals, Inc.</td>
 <td>10-911-22C</td>
 <td>could be replaced by Medium 199 from Sigma (M3769)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium chloride (NaCl)</td>
 <td>Sigma-Aldrich, Fluka</td>
 <td>71381</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Potassium chloride (KCl)</td>
 <td>Hospital pharmacy</td>
 <td></td>
 <td>also possible: Sigma (P9541)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Monosodium phosphate (NaH2PO4 &middot; H2O)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>106346</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Magnesium sulfate (MgSO4 &middot; H2O)</td>
 <td>Sigma-Aldrich, Fluka</td>
 <td>63139</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Calcium chloride (CaCl, anhydrous)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>102388</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>D(+) Glucose (anhydrous)</td>
 <td>Sigma-Aldrich, Fluka</td>
 <td>49138</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium bicarbonate (NaHCO3)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>106329</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dextran from Leuconostoc spp.</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>31389</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
 <td>Applichem</td>
 <td>A1391</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Amoxicilline (Clamoxyl)</td>
 <td>GlaxoSmithKline AG</td>
 <td>2021101A</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium heparin</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>3511014</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium hydoxide (NaOH) pellets</td>
 <td>Merck</td>
 <td>106498</td>
 <td>CAUTION: corrosive</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ortho-phosphoric acid 85% (H3PO4)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>100573</td>
 <td>CAUTION: corrosive</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Maternal gas mixture: 95% synthetic air, 5% CO2</td>
 <td>PanGas AG</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fetal gas mixture: 95% N2, 5% CO2</td>
 <td>PanGas AG</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Antipyrine (N-methyl-14C)</td>
 <td>American Radiolabeled Chemicals, Inc.</td>
 <td>ARC 0108-50 &mu;Ci</td>
 <td>CAUTION: radioactive material (specific activity: 55mCi/mmol)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scintillation cocktail (IrgaSafe Plus)</td>
 <td>Zinsser Analytic GmbH</td>
 <td>1003100</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polystyrene particles 80 nm</td>
 <td>Polyscience, Inc.</td>
 <td>17150</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polystyrene particles 500 nm</td>
 <td>Polyscience, Inc.</td>
 <td>17152</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>EQUIPMENT</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Water bath</td>
 <td>VWR</td>
 <td>462-7001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Thermostat</td>
 <td>IKA-Werke GmbH &amp; Co. KG</td>
 <td>3164000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Peristaltic pumps</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>ISM 833</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bubble traps (glass)</td>
 <td>UNI-GLAS Laborbedarf</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Flow heater</td>
 <td>UNI-GLAS Laborbedarf</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Pressure sensor + Software for analyses</td>
 <td>MSR Electronics GmbH</td>
 <td>145B5</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Notebook</td>
 <td>Hewlett Packard</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Miniature gas exchange oxygenator</td>
 <td>Living Systems Instrumentation</td>
 <td>LSI-OXR</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tygon Tube (ID: 1.6 mm; OD: 4.8 mm)</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>MF0028</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tubes for pumps (PharMed BPT; ID: 1.52 mm)</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>SC0744</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 0.8 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.592.81</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 1.2 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.592.90</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 1.5 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.592.94</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 1.8 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.952.82</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Parafilm</td>
 <td>VWR</td>
 <td>291-1212</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Perfusion chamber with tissue holder (plexiglass)</td>
 <td>Internal technical department</td>
 <td></td>
 <td>Similar equipment is available from Hemotek Limited, UK</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Surgical suture material (PremiCron)</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>C0026005</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Winged Needle Infusion Set (21G Butterfly)</td>
 <td>Hospira, Inc.</td>
 <td>ASN 2102</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Multidirectional stopcock (Discofix C-3)</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>16494C</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Surgical scissors</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>BC304R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissecting scissors</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>BC162R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Needle holder</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>BM200R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissecting forceps</td>
 <td>B. Braun Medical AG </td>
 <td>BD215R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Automated blood gas system </td>
 <td>Radiometer Medical ApS</td>
 <td>ABL800 FLEX</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Multi-mode microplate reader</td>
 <td>BioTek</td>
 <td>Synergy HT</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Liquid scintillation analyzer</td>
 <td>GMI, Inc.</td>
 <td>Packard Tri-Carb 2200</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scintillation tubes 5.5 ml</td>
 <td>Zinsser Analytic GmbH</td>
 <td>3020001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tissue Homogenizer</td>
 <td>OMNI, Inc.</td>
 <td>TH-220</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>pH meter + electrode</td>
 <td>VWR</td>
 <td>662-2779 </td>
 <td></td>
 </tr>
	 </tbody>
 </table>

determination of the transport rate of xenobiotics and nanomaterials across the placenta using the ex vivo human placental perfusion model

Vor Jahrzehnten der menschlichen Plazenta wurde gedacht, um eine undurchdringliche Barriere zwischen Mutter und das ungeborene Kind. Allerdings ist die Entdeckung von Thalidomid-induzierten Missbildungen und viele spätere Studien danach bewies das Gegenteil. Heute mehreren schädlichen Fremdstoffen wie Nikotin, wurden Heroin, Methadon oder Drogen sowie Umweltschadstoffe beschrieben, diese Barriere zu überwinden. Mit dem zunehmenden Einsatz von Nanotechnologie ist die Plazenta wahrscheinlich in Kontakt mit neuartigen Nanopartikel kommen entweder versehentlich oder absichtlich durch ein Engagement im Falle von potentiellen Nanomedizin. Daten aus Tierversuchen nicht auf den Menschen übertragen werden, da die Plazenta ist die Spezies-spezifische Säugetierorgans 1. Daher ist die ex vivo Dual Umluftbetrieb menschlichen Plazentaperfusion durch Panigel et al. 2 und 1967 kontinuierlich von Schneider et al modifiziert. 3 im Jahr 1972, als ein hervorragendes Modell t dienenO Studie die Übertragung von Fremdstoffen oder Partikel. Hier konzentrieren wir uns auf die ex vivo Dual Umluftbetrieb menschlichen Plazentaperfusion Protokoll und seine Weiterentwicklung, um reproduzierbare Ergebnisse zu erwerben konzentrieren. Die Plazenten wurden nach Einwilligung der Mütter von einer unkomplizierten Schwangerschaften Kaiserschnitt unterzogen Lieferung erhalten. Die fetalen und mütterlichen Gefäße eines intakten cotyledon wurden durchbohrt und mindestens fünf Stunden perfundiert. Als Modell Partikel fluoreszenzmarkierten Polystyrol-Partikel mit Größen von 80 und 500 nm Durchmesser wurden in den mütterlichen Kreislauf aufgenommen. Die 80 nm-Partikel konnten die Plazentaschranke und bieten ein perfektes Beispiel für eine Substanz, die über die Plazenta auf den Fötus übertragen werden, während die 500 nm Partikel in der Plazentagewebe oder mütterlichen Kreislauf gehalten wurden. Die ex vivo menschlichen Plazentaperfusion Modell ist eines der wenigen Modelle, die zuverlässige Informationen überdas Verkehrsverhalten von Fremdstoffen an einem wichtigen Gewebe Barriere, die vorausschauende und klinisch relevante Daten liefert.

4A zeigt die Perfusion Profile kleiner Polystyrol-Partikel (80 nm), die über die Plazenta im Vergleich zu größeren Teilchen Polystyrol (500 nm), die nicht an der fetalen Kompartiment übertragen wurden transportiert. Jeder Datenpunkt repräsentiert den Mittelwert Partikelkonzentration zu dem gegebenen Zeitpunkt von mindestens 3 unabhängigen Experimenten. Für Polystyrol-Nanopartikel die Plazenta Übertragung größenabhängigen 19. Nach 3 h Plazenta Perfusion bereits 20-30% der ursprüngl...

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Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Die<em&gt; Ex vivo</em&gt; Dual rezirkulierenden menschlichen Plazentaperfusion Modell kann verwendet werden, um die Übertragung von Xenobiotika und Nanopartikel in der menschlichen Plazenta zu untersuchen. In diesem Video-Protokoll beschreiben wir die Ausrüstung und Techniken für eine erfolgreiche Durchführung einer Plazenta Perfusion erforderlich.

Bestimmung der Transport von Xenobiotika und Nanomaterialien über die Plazenta mit dem<em&gt; Ex vivo</em&gt; Menschliche Plazentaperfusion Modell

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

determination-transport-rate-xenobiotics-nanomaterials-across

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

17.2K Aufrufe.  University Hospital Zurich. Die Ex vivo Dual rezirkulierenden menschlichen Plazentaperfusion Modell kann verwendet werden, um die Übertragung von Xenobiotika und Nanopartikel in der menschlichen Plazenta zu untersuchen. In diesem Video-Protokoll beschreiben wir die Ausrüstung und Techniken für eine erfolgreiche Durchführung einer Plazenta Perfusion erforderlich.

Serie: Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

Entwurf eines zyklischen Druck Bioreaktor für die Ex Vivo Studium der Aorten-Herzklappen

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Forschung

Biotechnik

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

Hematopoietic stem cells require a unique microenvironment in order to sustain blood cell formation1; the bone marrow (BM) is a complex three-dimensional (3D) tissue wherein hematopoiesis is regulated by spatially organized cellular microenvironments termed niches2-4. The organization of the BM niches is critical for the function or dysfunction of normal or malignant BM5. Therefore a better understanding of the in vivo microenvironment using an ex vivo mimicry would help us elucidate the molecular, cellular and microenvironmental determinants of leukemogenesis6.
Currently, hematopoietic cells are cultured in vitro in two-dimensional (2D) tissue culture flasks/well-plates7 requiring either co-culture with allogenic or xenogenic stromal cells or addition of exogenous cytokines8. These conditions are artificial and differ from the in vivo microenvironment in that they lack the 3D cellular niches and expose the cells to abnormally high cytokine concentrations which can result in differentiation and loss of pluripotency9,10.
Herein, we present a novel 3D bone marrow culture system that simulates the in vivo 3D growth environment and supports multilineage hematopoiesis in the absence of exogenous growth factors. The highly porous scaffold used in this system made of polyurethane (PU), facilitates high-density cell growth across a higher specific surface area than the conventional monolayer culture in 2D11. Our work has indicated that this model supported the growth of human cord blood (CB) mononuclear cells (MNC)12 and primary leukemic cells in the absence of exogenous cytokines. This novel 3D mimicry provides a viable platform for the development of a human experimental model to study hematopoiesis and to explore novel treatments for leukemia.

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

A 3D culture system for hematopoiesis is described using human cord blood and leukemic bone marrow cells. The method is based on the use of a porous synthetic polyurethane scaffold coated with extracellular matrix proteins. This scaffold is adaptable to accommodate a wide range of cells.

Ex-vivo-Mimikry von normalen und anormalen menschlichen Hämatopoese

Hematopoietic stem cells require a unique microenvironment in order to sustain blood cell formation1; the bone marrow (BM) is a complex three-dimensional ...

Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens

A detailed understanding of the complexity and relative variability within the human cardiac venous system is crucial for the development of cardiac devices that require access to these vessels. For example, cardiac venous anatomy is known to be one of the key limitations for the proper delivery of cardiac resynchronization therapy (CRT)1 Therefore, the development of a database of anatomical parameters for human cardiac venous systems can aid in the design of CRT delivery devices to overcome such a limitation. In this research project, the anatomical parameters were obtained from 3D reconstructions of the venous system using contrast-computed tomography (CT) imaging and modeling software (Materialise, Leuven, Belgium). The following parameters were assessed for each vein: arc length, tortuousity, branching angle, distance to the coronary sinus ostium, and vessel diameter.
	CRT is a potential treatment for patients with electromechanical dyssynchrony. Approximately 10-20% of heart failure patients may benefit from CRT2. Electromechanical dyssynchrony implies that parts of the myocardium activate and contract earlier or later than the normal conduction pathway of the heart. In CRT, dyssynchronous areas of the myocardium are treated with electrical stimulation. CRT pacing typically involves pacing leads that stimulate the right atrium (RA), right ventricle (RV), and left ventricle (LV) to produce more resynchronized rhythms. The LV lead is typically implanted within a cardiac vein, with the aim to overlay it within the site of latest myocardial activation. 
	We believe that the models obtained and the analyses thereof will promote the anatomical education for patients, students, clinicians, and medical device designers. The methodologies employed here can also be utilized to study other anatomical features of our human heart specimens, such as the coronary arteries. To further encourage the educational value of this research, we have shared the venous models on our free access website: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu/atlas</a>.

The objective of this research is to recreate and then access the anatomy of the human cardiac venous system using 3D reconstructions generated from contrast-computed tomography scans.

Anatomische Rekonstruktionen des menschlichen Cardiac Venensystem mit Kontrast-Computertomographie Perfusion-fixierten Proben

A detailed  understanding of the complexity and relative variability within the human  cardiac venous system is crucial for the development of cardiac ...

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the subsequent attachment and activation of platelets, monocyte/macrophage adhesion, and inflammatory cell signaling events, leading to post-procedural complications. The Chandler Loop Apparatus is an experimental system that allows researchers to study the molecular and cellular interactions that occur when large volumes of blood are perfused over polymeric conduits. To that end, this apparatus has been used as an ex vivo model allowing the assessment of the anti-inflammatory properties of various polymer surface modifications. Our laboratory has shown that blood conduits, covalently modified via photoactivation chemistry with recombinant CD47, can confer biocompatibility to polymeric surfaces. Appending CD47 to polymeric surfaces could be an effective means to promote the efficacy of polymeric blood conduits. Herein is the methodology detailing the photoactivation chemistry used to append recombinant CD47 to clinically relevant polymeric blood conduits and the use of the Chandler Loop as an ex vivo experimental model to examine blood interactions with the CD47 modified and control conduits.

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

Blood exposure to polymeric blood conduits initiates the foreign body reaction that has been implicated in clinical complications. Here, the Chandler Loop Apparatus, an experimental tool mimicking blood perfusion through these conduits, is described. Appendage of recombinant CD47 results in decreased evidence of the foreign body reaction on these conduits.

Die Verwendung der<em&gt; Ex-vivo-</em&gt; Chandler Loop-Gerät, um die Biokompatibilität von modifizierten polymeren Blutleitungen beurteilen

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the ...

Determination of Zeta Potential via Nanoparticle Translocation Velocities through a Tunable Nanopore: Using DNA-modified Particles as an Example

Nanopore technologies, known collectively as Resistive Pulse Sensors (RPS), are being used to detect, quantify and characterize proteins, molecules and nanoparticles. Tunable resistive pulse sensing (TRPS) is a relatively recent adaptation to RPS that incorporates a tunable pore that can be altered in real time. Here, we use TRPS to monitor the translocation times of DNA-modified nanoparticles as they traverse the tunable pore membrane as a function of DNA concentration and structure (i.e., single-stranded to double-stranded DNA).
TRPS is based on two Ag/AgCl electrodes, separated by an elastomeric pore membrane that establishes a stable ionic current upon an applied electric field. Unlike various optical-based particle characterization technologies, TRPS can characterize individual particles amongst a sample population, allowing for multimodal samples to be analyzed with ease. Here, we demonstrate zeta potential measurements via particle translocation velocities of known standards and apply these to sample analyte translocation times, thus resulting in measuring the zeta potential of those analytes.
As well as acquiring mean zeta potential values, the samples are all measured using a particle-by-particle perspective exhibiting more information on a given sample through sample population distributions, for example. Of such, this method demonstrates potential within sensing applications for both medical and environmental fields.

Here we use a polyurethane tunable nanopore integrated into a resistive pulse sensing technique to characterize nanoparticles surface chemistry via the measurement of particle translocation velocities, which can be used to determine the zeta potential of individual nanoparticles.

Bestimmung des Zetapotentials über Nanoparticle Translokation Geschwindigkeiten durch eine Tunable Nanopore: Die Verwendung von DNA-modifizierten Partikel als Beispiel

Nanopore technologies, known collectively as Resistive Pulse Sensors (RPS), are being used to detect, quantify and characterize proteins, molecules and ...

An Experimental and Finite Element Protocol to Investigate the Transport of Neutral and Charged Solutes across Articular Cartilage

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular cartilage impairs its load-bearing function substantially as it experiences tremendous chemical degradation, i.e. proteoglycan loss and collagen fibril disruption. One promising way to investigate chemical damage mechanisms during OA is to expose the cartilage specimens to an external solute and monitor the diffusion of the molecules. The degree of cartilage damage (i.e. concentration and configuration of essential macromolecules) is associated with collisional energy loss of external solutes while moving across articular cartilage creates different diffusion characteristics compared to healthy cartilage. In this study, we introduce a protocol, which consists of several steps and is based on previously developed experimental micro-Computed Tomography (micro-CT) and finite element modeling. The transport of charged and uncharged iodinated molecules is first recorded using micro-CT, which is followed by applying biphasic-solute and multiphasic finite element models to obtain diffusion coefficients and fixed charge densities across cartilage zones.

We propose a protocol to investigate the transport of charged and uncharged molecules across articular cartilage with the aid of recently developed experimental and numerical methods.

Eine experimentelle und Finite-Elemente-Protokoll den Transport von neutralen und geladenen gelösten Stoffen durch Gelenkknorpel zur Untersuchung

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular ...

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential to establish an ex vivo model that can evaluate SIM performance accurately, for developing high-performance SIMs. In our previous study, we developed a new ex vivo model that can be used to evaluate the performance of various SIMs in detail by applying constant tension to the specimen&#39;s ends. We also confirmed that the proposed new ex vivo model allows accurate submucosal elevation height (SEH) measurement under uniform conditions and detailed comparisons of the performances of various types of SIMs. Here, we describe the new ex vivo model and explain the detailed setup methodology of this model. Since all parts of the new model were easy to obtain, the setup of the new model could be completed quickly. SEH of various SIMs could be measured more accurately by using the new model. The critical factor that determines SIM performance can be identified using the new model. SIM development speed will drastically increase after the factor has been identified.

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

We developed a new ex vivo model that applies constant tension to the porcine gastric specimen. This development made it possible to evaluate the performance (the height and duration of the submucosal elevation) of various SIMs accurately.&#160; The detailed setup methodology of this new model is explained.

Ein neues Ex Vivo Modell für die Bewertung der endoskopischen Submucosal Einspritzung Materialverhalten

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential ...

Comprehensive Evaluation of the Effectiveness and Safety of Placenta-Targeted Drug Delivery Using Three Complementary Methods

No effective treatments currently exist for placenta-associated pregnancy complications, and developing strategies for the targeted delivery of drugs to the placenta while minimizing fetal and maternal side effects remains challenging. Targeted nanoparticle carriers provide new opportunities to treat placental disorders. We recently demonstrated that a synthetic placental chondroitin sulfate A binding peptide (plCSA-BP) could be used to guide nanoparticles to deliver drugs to the placenta. In this protocol, we describe in detail a system for assessing the efficiency of drug delivery to the placenta by plCSA-BP that employs three separate methods used in combination: in vivo imaging, high-frequency ultrasound (HFUS), and high-performance liquid chromatography (HPLC). Using in vivo imaging, plCSA-BP-guided nanoparticles were visualized in the placentas of live animals, while HFUS and HPLC demonstrated that plCSA-BP-conjugated nanoparticles efficiently and specifically delivered methotrexate to the placenta. Thus, a combination of these methods can be used as an effective tool for the targeted delivery of drugs to the placenta and development of new treatment strategies for several pregnancy complications.

We describe a system that utilizes three methods to evaluate the safety and effectiveness of placenta-targeted drug delivery: in vivo imaging to monitor nanoparticle accumulation, high-frequency ultrasound to monitor placental and fetal development, and HPLC to quantify drug delivery to tissue.

Umfassende Bewertung der Wirksamkeit und Sicherheit von Plazenta-gezielte Medikamentenverabreichung mit drei komplementäre Methoden

No effective treatments currently exist for placenta-associated pregnancy complications, and developing strategies for the targeted delivery of drugs to ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically been studied in vivo in animal models showing characteristic patterns of cell migration. However, in vivo models have several limitations, including intercellular mediators that are difficult to access and analyze, as well as the inability to directly analyze human neutrophils. Because of these limitations, there is a need for an in vitro platform that studies swarming with human neutrophils and provides easy access to the molecular signals generated during swarming. Here, a multistep microstamping process is used to generate a bioparticle microarray that stimulates swarming by mimicking an in vivo infection. The bioparticle microarray induces neutrophils to swarm in a controlled and stable manner. On the microarray, neutrophils increase in speed and form stable swarms around bioparticle clusters. Additionally, supernatant generated by the neutrophils was analyzed and 16 proteins were discovered to have been differentially expressed over the course of swarming. This in vitro swarming platform facilitates direct analysis of neutrophil migration and protein release in a reproducible, spatially controlled manner.

This protocol generates bioparticle microarrays that provide spatially controlled neutrophil swarming. It provides easy access to the mediators that neutrophils release during migration and allows for quantitative imaging analysis.

Biopartikel-Mikroarrays für chemotaktische und molekulare Analysen des menschlichen Neutrophilen-Schwärmens in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...

Biofunctionalization of Magnetic Nanomaterials

Magnetic nanomaterials have received great attention in different biomedical applications. Biofunctionalizing these nanomaterials with specific targeting agents is a crucial aspect to enhance their efficacy in diagnostics and treatments while minimizing the side effects. The benefit of magnetic nanomaterials compared to non-magnetic ones is their ability to respond to magnetic fields in a contact-free manner and over large distances. This allows to guide or accumulate them, while they can also be monitored. Recently, magnetic nanowires (NWs) with unique features were developed for biomedical applications. The large magnetic moment of these NWs enables a more efficient remote control of their movement by a magnetic field. This has been utilized with great success in cancer treatment, drug delivery, cell tracing, stem cell differentiation or magnetic resonance imaging. In addition, the NW fabrication by template-assisted electrochemical deposition provides a versatile method with tight control over the NW properties. Especially iron NWs and iron-iron oxide (core-shell) NWs are suitable for biomedical applications, due to their high magnetization and low toxicity.
In this work, we provide a method to biofunctionalize iron/iron oxide NWs with specific antibodies directed against a specific cell surface marker that is overexpressed in a large number of cancer cells. Since the method utilizes the properties of the iron oxide surface, it is also applicable to superparamagnetic iron oxide nanoparticles. The NWs are first coated with 3-aminopropyl-tri-ethoxy-silane (APTES) acting as a linker, which the antibodies are covalently attached to. The APTES coating and the antibody biofunctionalization are proven by electron energy loss spectroscopy (EELS) and zeta potential measurements. In addition, the antigenicity of the antibodies on the NWs is tested by using immunoprecipitation and western blot. The specific targeting of the biofunctionalized NWs and their biocompatibility are studied by confocal microscopy and a cell viability assay.

In this work, we provide a protocol to biofunctionalize magnetic nanomaterials with antibodies for specific cell targeting. As examples, we utilize iron nanowires to target cancer cells.

Biofunktionalisierung magnetischer Nanomaterialien

Magnetic nanomaterials have received great attention in different biomedical applications. Biofunctionalizing these nanomaterials with specific targeting ...