JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

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

In This Article

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

Summary

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

Abstract

משלוח ממוקד של תאים וסוכנים טיפוליים ירוויח מגוון רחב של יישומים ביו-רפואיים על ידי ריכוז האפקט הטיפולי באתר היעד תוך מזעור השפעות מזיקות לאתרים מחוץ ליעד. מיקוד תא מגנטי הוא טכניקת אספקה ​​יעילה, בטוחה, ופשוט. חלקיקי פאראמגנטי תחמוצת ברזל (SPION) מתכלים, ביולוגית, ויכולים להיות endocytosed לתאים להפוך אותם מגיב לשדות מגנטיים. התהליך כרוך ביצירת הסינתזה מגנטיט (Fe 3 O 4) ואחריו חלקיקי תחליב במהירות גבוהה כדי ליצור פולי (חומצה לקטית-שיתוף גליקולית) ציפוי (PLGA). SPIONs PLGA-מגנטיט הם כ -120 ננומטר בקוטר כולל ליבת מגנטיט הקוטר כ 10 ננומטר. כאשר הניח במדיום התרבות, SPIONs הם endocytosed באופן טבעי על ידי תאים ומאוחסן כצבירים קטנים בתוך endosomes cytoplasmic. חלקיקים אלה להקנות המוניים מגנטיים מספיק לתאיםכדי לאפשר מיקוד בשדות מגנטיים. מיון תא רב ויישומי מיקוד מופעלים על ידי עיבוד סוגי תאים שונים מגיבים לשדות מגנטיים. יש לי SPIONs מגוון רחב של יישומים ביו-רפואיים אחרים, כמו גם כוללים שימוש כחומר ניגוד הדמיה רפואית, מתן תרופות או גן ממוקד, מבחני אבחון, ודור של היפרתרמיה המקומית לטיפול גידול או הלחמת רקמות.

Introduction

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

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

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

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

Protocol

1. סינתזה של מגנטיט ג'ל

  1. לשטוף את כל כלי הזכוכית באמצעות חומצה הידרוכלורית מרוכזת ואחריו מים ללא יונים אחרי אתיל אלכוהול. לאפשר לו להתייבש O / N, רצוי בתנור ייבוש.
    זהירות! החומצה הידרוכלורית מזיקה - ללבוש ציוד מגן אישי ועבודה במנדף; אתיל האלכוהול מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי.
  2. השתמש בבקבוק Dreschel לדה-גז 500 מיליליטר של H 2 O deionized בעדינות על ידי מבעבע גז 2 N במשך 30 דקות.
  3. הגדרת מנגנון סינתזת מגנטיט בתוך מנדף הכימי.
    1. הנח בקבוק מיליליטר שלושה-צוואר מסביב לתחתית 500 בתוך תנור isomantle ולאבטח את צוואר המרכז באמצעות מהדק ולעמוד.
    2. התקן מחיצת גומי לאחד מצווארי הבקבוק של הצד מסביב לתחתית וקבל ריפלוקס עם מחיצת גומי לצד הצוואר שנותר. ברציפות לרוץ מים קרים דרך הקבל ריפלוקס.
    3. ה נקרדואר המחץ של הבקבוק מסביב לתחתית גומי עם מחט המחוברת לקו גז N 2 ולנקב מחיצת הגומי של הקבל ריפלוקס עם מחט המחוברת לקו גז פועל לbubbler (כלומר, בקבוק עם מים) כדי לחזות יצוא גז.
    4. התקן ההנעה להב לצוואר הבקבוק של מרכז מסביב לתחתית באמצעות מתאם ההנעה. צרף הפיר של ההנעה הלהב לבוחש מעל רכוב על גבי דוכן.
  4. לטהר הבקבוק העגול התחתון עם N 2 גז ולהשאיר N 2 גז זורם בקצב נמוך אבל לזיהוי.
  5. הסר את הקבל ריפלוקס מהבקבוק העגול התחתון ולהוסיף 1.000 גרם של ברזל (III) כלוריד, tetrahydrate כלוריד .6125 גרם של ברזל (II), ו -50 מיליליטר של H-גז דה 2 O.
    זהירות! הברזל (III) כלוריד וברזל tetrahydrate כלוריד (II) מזיקים - ללבוש ציוד מגן אישי.
  6. החלף את הקבל ריפלוקס ומערבבים ב 1000 סל"ד בעוד חימום עד 50מעלות צלזיוס. ערבוב בתנאים אלה מייצר 10 חלקיקי מגנטיט קוטר ננומטר.
  7. ברגע שעל 50 מעלות צלזיוס, להוסיף 10 מיליליטר של 28% פתרון אמוניום הידרוקסיד ידי הזרקה באמצעות מחיצת הגומי בבקבוק העגול התחתון ועדיין ערבוב.
    זהירות! אמוניום הידרוקסיד מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי.
    הערה: פתרון אמוניום הידרוקסיד משמש כדי לזרז מגנטיט והפתרון צריך להפוך שחור.
  8. הסר את מחיצת הגומי וקו גז N 2 מהבקבוק והחום מסביב לתחתית עד 90 ° C לרתיחה את גז האמוניה ועדיין ערבוב.
    הערה: זה לא חובה לשמור על הזרימה של N 2 לתוך הבקבוק העגול תחתון-ידי ניקוב מחיצת הגומי של הקבל ריפלוקס, לעומת זאת, החמצון של מגנטיט לmaghemite הוא זניח בשלב זה.
  9. ברגע שעל 90 מעלות צלזיוס, להוסיף 1 מיליליטר של חומצה אולאית לבקבוק העגול התחתון ועדיין ערבוב. החומצה אולאית משמשת למעייל מגנטיט nanoparticles ליצירת קריש מגנטיט.
    זהירות! חומצה אולאית היא מזיקה - ללבוש ציוד מגן אישי.
  10. החזר את מחיצת הגומי וקו גז N 2 על הבקבוק העגול התחתון ולהסיר את הקבל ריפלוקס.
  11. כבה את החום ומערבבים ב500 סל"ד 2 שעות.
  12. הסר את הבקבוק העגול תחתונה מתנור isomantle ולמזוג כל נוזל שנותר תוך שימוש במגנט חזק שעומד כנגד החלק התחתון של הבקבוק כדי לשמר את הג'ל מגנטיט.
    זהירות! להתמודד עם המגנט החזק בזהירות רבה כדי למנוע נזק או פציעה.
  13. לאפשר ג'ל מגנטיט לO אוויר יבש / N (אופציונאלי).

2. טיהור של מגנטיט ג'ל

  1. הוסף 40 מיליליטר של הקסאן לתוך הבקבוק העגול התחתון לפזר את הג'ל מגנטיט
    זהירות! הקסאן מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ועבודה במנדף.
  2. השתמש במשפך separatory עם 40 מיליליטר של H-גז דה 2 O להסיר H 2 O שייר הלוך ושובמ 'פתרון מגנטיט.
    1. לאט לאט שופך את פתרון מגנטיט על H 2 O בתוך המשפך separatory ועדינות מערבולת נוזל שני שלבים במשך 5 דקות.
    2. מסננים החוצה וזורקים את החלק המימי נמוך יותר.
    3. לאט לאט להוסיף 40 מיליליטר של H-גז דה 2 O למשפך separatory כך שהוא מתיישב מתחת לפתרון מגנטיט ועדינות מערבולת ולנקז כמו קודם.
    4. חזור על לשטוף בפעם שלישית.
  3. העבר את פתרון מגנטיט לארלנמייר, להוסיף כמה מריות שווה של נתרן גופרתי נטול מים, ומערבולת כדי להסיר כל H שייר נותר 2 O מפתרון מגנטיט.
  4. סנן את פתרון מגנטיט דרך נייר סינון מיקרומטר 1 במשפך מסנן כדי להסיר נתרן גופרתי וH 2 O. השייר
    הערה: סיוע אבק מומלץ.
  5. מעבירים את פתרון מגנטיט לבקבוק מתאדה 50 מ"ל ולהשתמש מאייד סיבובי להתאדות הקסאן ל2 שעות עם התנאים הבאים: מהירות סיבוב מתונה, ואקום מיושמים, מתאדות בקבוק באמבט מים C ° 50, ו- 24 ° C מים הזורם בקבל.
    הערה: לחלופין, לאחסן את הג'ל מגנטיט לפני ציפוי עם PLGA.

3. ציפוי של מגנטיט חלקיקים עם PLGA Shell

  1. ממיסים 3.60 גרם של PLGA (75/25 תערובת) ב240 מיליליטר של אתיל אצטט ליצור 1.5% (מ '/ V) פתרון. זהירות: אתיל אצטט מזיק - ללבוש ציוד מגן אישי ועבודה במנדף.
  2. ממיסים 25.00 גרם של pluronic F-127 ב -500 מיליליטר של 2 O-גז דה H באמצעות stirrer מגנטי כדי ליצור 5.0% (מ '/ V) פתרון.
    הערה: pluronic F-127 הוא קופולימר בלוק amphiphilic שאינו יוני הפועל כחומרים פעילי שטח ביולוגית. זה עוזר לייצב את תחליב שמן ב-מים בשלב 3.3.2.
  3. באמצעות microspatula, לאסוף את הג'ל מגנטיט לשישה 0.040 aliquots גרם בתוך צלוחיות זכוכית משוקללת. PerfORM תהליך הציפוי והכביסה הבא עבור כל aliquot.
    הערה: aliquots נחוץ כדי להבטיח טיפול יעיל וdecantation המגנטי, אשר יהיה למקסם את טוהר והתשואה תוך מזעור השפלה להקפיא-ייבוש לפני בשלב 4.
    1. הוסף aliquot 0.040 גרם של ג'ל מגנטיט ו -40 מיליליטר של פתרון PLGA לכוס פלסטיק וsonicate בשואב קולי במשך 10 דקות.
    2. להוסיף 80 מיליליטר של פתרון pluronic לכוס הפלסטיק ומייד חלבתי עם מיקסר מעבדה בהגדרה הגבוהה ביותר במשך 7 דקות כדי ליצור ציפוי PLGA על חלקיקי מגנטיט כתחליב שמן ב-מים.
    3. מייד לדלל את פתרון SPION בL 1 של H 2 O deionized וsonicate עבור h 1 במנדף כימי להתאדות אתיל אצטט.
    4. מניחים מגנט חזק הבאה לפתרון SPION ומערבב בעדינות כדי לאסוף SPIONs חום במגנט.
      הערה: ייתכן שיהיה צורך לעורר לסירוגין במשך כמה שעותים לפני הפתרון הופך לבנבן מצביע על כך שרוב SPIONs כבר נאספו.
    5. למזוג תמיסה המימית תוך שמירה על SPIONs בכוס עם המגנט.
    6. שטוף את SPIONs שלוש פעמים כדלקמן.
      1. להשעות את SPIONs בL 1 של H 2 O. deionized
      2. Sonicate פתרון SPION במשך 20 דקות.
      3. מניחים מגנט חזק הבאה לפתרון SPION ומערבב בעדינות כדי לאסוף SPIONs חום במגנט. זה עשוי להיות נחוץ כדי לעורר לסירוגין במשך כמה שעות לפני הפתרון הופך ברור המצביע על כך שרוב SPIONs כבר נאספו.
      4. למזוג תמיסה המימית תוך שמירה על SPIONs בכוס עם המגנט.
  4. לאסוף את SPIONs מסונתז מכל אחד מששת aliquots ג'ל מגנטיט לתוך בקבוקון זכוכית אחד משוקלל כהשעיה מימית. לחלופין למזוג מים עודפים מגנטי לפי צורך.

4. הקפאה-drying של SPIONs

  1. להקפיא את פתרון SPION.
  2. להקפיא-ייבוש O / N פתרון SPION בlyophilizer.
  3. לשקול את SPIONs המיובש בהקפאה. ניתן לאחסן SPIONs המיובש בהקפאה ב -20 ° C עד משמש לתיוג תא.
    הערה: אחסון ב -20 ° C מפחית באופן דרמטי קינטיקה השפלה ומגביר את חיי מדף.

5. תיוג של תאים עם SPIONs

  1. להשעות aliquot של SPIONs בנאגר מלוח פוספט (PBS) בריכוז של 40 מ"ג / מיליליטר וsonicate במשך 30 דקות.
  2. מוסיף את פתרון SPION לבקבוק כמעט ומחוברות של תאים בריכוז של 5 / מיליליטר μl של מדיום תרבית תאים. ודא גם הפצה בעדינות על ידי הנדנדה הבקבוק.
  3. דגירה התאים במשך 16 שעות על 37 מעלות צלזיוס.
  4. לשאוב בעדינות בינוני תרבות ולשטוף תאים פעמיים עם PBS.
  5. איסוף תאים מגנטי שכותרתו ולהשתמש לניסויים.
  6. פתרון SPION שאינו בשימוש יכול להיות מאוחסן על 4 מעלות צלזיוס וצריך להיות לנואד בתוך כמה חודשים. Sonicate במשך 30 דקות לפני כל שימוש.

תוצאות

חלקיקי מגנטיט הם כ 10 ננומטר בקוטר כתוצאה מערבוב תמיסה מימית של ברזל (III) tetrahydrate כלוריד וברזל כלוריד (II) על 50 מעלות צלזיוס ו1,000 סל"ד (איור 1). תוצאות אלו מראות סינתזה מוצלחת של ננו-חלקיקי מגנטיט. חשוב לוודא את הגודל והצורה של חלקיקי מגנטיט נלקחו ממדגם קטן של המנ?...

Discussion

כמו עם כל פרוטוקול סינתזת ננו-חלקיקים, טוהר הכימיקלים מגיב הוא קריטי להשגת SPIONs באיכות גבוהה שיש השפעות רעילות לתאים מינימליות. לכן חשוב לרכוש חומרים כימיים טהורים מאוד, כולל חומצה אולאית (≥99%), ברזל tetrahydrate (II) כלוריד (≥99.99%), ברזל (III) כלוריד (≥99.99%), אתיל אצטט (כיתה HPLC, ≥99.9...

Disclosures

The authors declare that they have no competing financial interests.

Acknowledgements

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

Materials

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

References

  1. Burgess, A., et al. Targeted delivery of neural stem cells to the brain using MRI-guided focused ultrasound to disrupt the blood-brain barrier. PLoS One. 6 (11), e27877 (2011).
  2. Nguyen, K. T. Mesenchymal Stem Cells as Targeted Cell Vehicles to Deliver Drug-loaded Nanoparticles for Cancer Therapy. J Nanomed Nanotechol. 4 (1), e128 (2013).
  3. Kean, T. J., Lin, P., Caplan, A. I., Dennis, J. E. MSCs: Delivery Routes and Engraftment, Cell-Targeting Strategies, and Immune Modulation. Stem Cells Int. , 732742 (2013).
  4. Suzuki, K., et al. Targeted cell delivery into infarcted rat hearts by retrograde intracoronary infusion: distribution, dynamics, and influence on cardiac function. Circulation. 110 (11 Suppl 1), II225-II230 (2004).
  5. Garbern, J. C., Lee, R. T. Cardiac stem cell therapy and the promise of heart regeneration. Cell Stem Cell. 12 (6), 689-698 (2013).
  6. Duckers, H. J., et al. Accelerated vascular repair following percutaneous coronary intervention by capture of endothelial progenitor cells promotes regression of neointimal growth at long term follow-up: final results of the Healing II trial using an endothelial progenitor cell capturing stent (Genous R stent). EuroIntervention. 3 (3), 350-358 (2007).
  7. Pan, Y., Du, X., Zhao, F., Xu, B. Magnetic nanoparticles for the manipulation of proteins and cells. Chem Soc Rev. 41 (7), 2912-2942 (2012).
  8. Huang, Z. Y., et al. Deep magnetic capture of magnetically loaded cells for spatially targeted therapeutics. Biomaterials. 31 (8), 2130-2140 (2010).
  9. Shen, Y., et al. Comparison of Magnetic Intensities for Mesenchymal Stem Cell Targeting Therapy on Ischemic Myocardial Repair: High Magnetic Intensity Improves Cell Retention but Has No Additional Functional Benefit. Cell Transplant. , (2014).
  10. Cheng, K., et al. Magnetic antibody-linked nanomatchmakers for therapeutic cell targeting. Nat Commun. 5, 4880 (2014).
  11. Vandergriff, A. C., et al. Magnetic targeting of cardiosphere-derived stem cells with ferumoxytol nanoparticles for treating rats with myocardial infarction. Biomaterials. 35 (30), 8528-8539 (2014).
  12. Huang, Z., et al. Magnetic targeting enhances retrograde cell retention in a rat model of myocardial infarction. Stem Cell Res Ther. 4 (6), 149 (2013).
  13. Chaudeurge, A., et al. Can magnetic targeting of magnetically labeled circulating cells optimize intramyocardial cell retention. Cell Transplant. 21 (4), 679-691 (2012).
  14. Cheng, K., et al. Magnetic targeting enhances engraftment and functional benefit of iron-labeled cardiosphere-derived cells in myocardial infarction. Circ Res. 106 (10), 1570-1581 (2010).
  15. Yanai, A., et al. Focused magnetic stem cell targeting to the retina using superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Cell Transplant. 21 (6), 1137-1148 (2012).
  16. Ordidge, K. L., et al. Coupled cellular therapy and magnetic targeting for airway regeneration. Biochem Soc Trans. 42 (3), 657-661 (2014).
  17. El Haj, A. J., et al. An in vitro model of mesenchymal stem cell targeting using magnetic particle labelling. J Tissue Eng Regen Med. , (2012).
  18. Vanecek, V., et al. Highly efficient magnetic targeting of mesenchymal stem cells in spinal cord injury. Int J Nanomedicine. 7, 3719-3730 (2012).
  19. Sasaki, H., et al. Therapeutic effects with magnetic targeting of bone marrow stromal cells in a rat spinal cord injury model. Spine (Phila Pa 1976). 36 (12), 933-938 (2011).
  20. Oshima, S., et al. Enhancement of bone formation in an experimental bony defect using ferumoxide-labelled mesenchymal stromal cells and a magnetic targeting system. J Bone Joint Surg Br. 92 (11), 1606-1613 (2010).
  21. Luciani, A., et al. Magnetic targeting of iron-oxide-labeled fluorescent hepatoma cells to the liver. Eur Radiol. 19 (5), 1087-1096 (2009).
  22. Oshima, S., Kamei, N., Nakasa, T., Yasunaga, Y., Ochi, M. Enhancement of muscle repair using human mesenchymal stem cells with a magnetic targeting system in a subchronic muscle injury model. J Orthop Sci. 19 (3), 478-488 (2014).
  23. Ohkawa, S., et al. Magnetic targeting of human peripheral blood CD133+ cells for skeletal muscle regeneration. Tissue Eng Part C Methods. 19 (8), 631-641 (2013).
  24. Tefft, B. J., et al. Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture. Ieee T Magn. 49 (1), 463-466 (2013).
  25. Uthamaraj, S., et al. Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells. ABME. 42 (12), 2416-2424 (2014).
  26. Polyak, B., et al. High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 105 (2), 698-703 (2008).
  27. Pislaru, S. V., et al. Magnetically targeted endothelial cell localization in stented vessels. J Am Coll Cardiol. 48 (9), 1839-1845 (2006).
  28. Pislaru, S. V., et al. Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts. Circulation. 114 (1 Suppl), 314-318 (2006).
  29. Wang, Y. X., Xuan, S., Port, M., Idee, J. M. Recent advances in superparamagnetic iron oxide nanoparticles for cellular imaging and targeted therapy research. Curr Pharm Des. 19 (37), 6575-6593 (2013).
  30. Yellen, B. B., et al. Targeted drug delivery to magnetic implants for therapeutic applications. J Magn Magn Mater. 293 (1), 647-654 (2005).
  31. Granot, D., et al. Clinically viable magnetic poly(lactide-co-glycolide) particles for MRI-based cell tracking. Magn Reson Med. , (2013).
  32. Levy, M., et al. Long term in vivo biotransformation of iron oxide nanoparticles. Biomaterials. 32 (16), 3988-3999 (2011).
  33. Mirshafiee, V., Mahmoudi, M., Lou, K., Cheng, J., Kraft, M. L. Protein corona significantly reduces active targeting yield. Chem Commun (Camb). 49 (25), 2557-2559 (2013).
  34. Salvati, A., et al. Transferrin-functionalized nanoparticles lose their targeting capabilities when a biomolecule corona adsorbs on the surface. Nat Nanotechnol. 8 (2), 137-143 (2013).
  35. Landazuri, N., et al. Magnetic targeting of human mesenchymal stem cells with internalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Small. 9 (23), 4017-4026 (2013).
  36. Sun, J. H., et al. In vitro labeling of endothelial progenitor cells isolated from peripheral blood with superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Mol Med Rep. 6 (2), 282-286 (2012).
  37. Zhang, B., et al. Detection of viability of transplanted beta cells labeled with a novel contrast agent - polyvinylpyrrolidone-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles by magnetic resonance imaging. Contrast Media Mol Imaging. 7 (1), 35-44 (2012).
  38. Song, M., et al. Labeling efficacy of superparamagnetic iron oxide nanoparticles to human neural stem cells: comparison of ferumoxides, monocrystalline iron oxide, cross-linked iron oxide (CLIO)-NH2 and tat-CLIO. Korean J Radiol. 8 (5), 365-371 (2007).

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Explore More Articles

104SPIONPLGAFe 3 O 4ferrofluid

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved