עבודה זו נתמכה על ידי קרן הנסיכה מרגרט החולים הלאומי למדע והנדסת מועצת מחקר של קנדה, המכון הקנדי לחקר בריאות, הקרן הקנדית של חדשנות, וג&#39;ואי וטובי טננבאום / ברזילאי כדור יו&quot;ר בחקר סרטן ערמונית, להעניק מקרן מחקר SUNY ותמיכת הפעלה מאוניברסיטת באפלו.

1. סינתזה של Pyropheophorbide שומנים בדם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלב pyropheophorbide 200 מילימול (שהוכן מספירולינה פסיפיקה אצות כפי שתואר לעיל;... נג et al, Bioconj Chem, 2002 13 -392) 4, 98.7 מ&quot;ג 16:00 lysophophatidylcholine (1-Palmitoyl-2--SN-glycero הידרוקסי -3-phosphocholine, אוואנטי פולאר שומנים # 855,675), 76.3 מ&quot;ג של EDC, 48.7 DMAP מ&quot;ג (4 - (dimethylamino) פירידין) ב 5 מיליליטר amylene התייצב כלורופורם ליחס של 1:1:2:2 Pyro: יפידים: EDC : DMPA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את תערובת התגובה בטמפרטורת חדר תחת ארגון ל24 שעות. להתאדות כלורופורם תחת לחץ מופחת באמצעות מאייד סיבובי עם חימום ל40 ° C. התערובת של איזומרים Pyro שומנים בדם (המצורפים Pyro במיקום SN-1 או SN-2) היא מיוצרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תערובת resuspend Pyro השומנים האיזומר ב1 מ&quot;מ CaCl 2, 50 מ&quot;מ טריס (pH 8), 0.5% טריטון X-100 ומתנול 10% בריכוז של 5 מ&quot;ג / מיליליטר. הוספת A2 פוספוליפאז (PLA2) מארס דבורת דבש ב0.1 ריכוז מ&quot;ג / מיליליטר ו דגירה הפתרון ב37 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות לעכל SN-1 Pyro שומנים בדם וכדי לייצר את האיזומר Pyro שומנים בדם הטהור SN-2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 2 כרכים נוספים של כלורופורם ו1.25 כרכים של מתנול, לחלץ, ולאחר מכן להסיר את הממס באמצעות אידוי סיבובי בלחץ מופחת ב40 ° C. Resuspend מוצר המחשוף ב1% MeOH בDCM ולטהר על עמודת סיליקה דיאול קטנה עבור Pyro השומנים isomerically הטהור. </li></ol> 2. הכנת Porphysomes <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים pyropheophorbide שומנים בדם, distearoyl-SN-glycero-3-phosphoethanolamine-N-methoxy (פוליאתילן גליקול) (PEG-2000-PE) וכולסטרול בכלורופורם בנפרד, ולהקליט את ריכוזי בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן porphysome סרט שומנים בדם במבחנה 12x75 מ&quot;מ ורוסיליקט עם משקל שומנים כולל של 5 מ&quot;ג / צינור על ידי שילוב של 65% טוחנות פורפירין שומנים בדם, 5% טוחנות PEG-2000-PE וכולסטרול 30% טוחנות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את סרטי שומנים מתחת לזרם של ניטרוגז gen ולתת להם עוד יותר מיובש תחת ואקום במשך שעה 1. אחסן את סרטי שומנים ב-20 מעלות צלזיוס תחת ארגון עד לחות וחול בעתיד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף מלח 1 פוספט מיליליטר סליין (PBS, 150 mM NaCl, 10 פוספט מ&quot;מ, pH 7.4) על צינור אחד סרט שומנים בדם. להקפיא את המבחנה בחנקן נוזלי עד קפוא לחלוטין, ולאחר מכן להפשיר את הצינור ב65 ° C אמבט מים עד המדגם כולו נמס. מערבולת הצינור עבור סכום כולל של 30 שניות (3x ב10 שניות כל אחד, עם 5 שניות חימום מחדש ב65 ° C אמבט מים בין כל vortexing). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על ההפשרה ההקפאה למשך 5 מחזורים או יותר על צורך עד ניתן לצפות ללא אגרגטים גדולים בפתרון התייבשות. השאר את ההשעיה porphysome על קרח בסיום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב את מכבש בלחץ גבוה (10 מיליליטר) עם שני 100 מסנני פוליקרבונט ננומטר מוערמים מותקנים פנימה Connect מכבש thermobarrel לסירקולטור thermostatted ל65 ° C במחזור אמבט מים, ולחבר את מערכת מכבש למכל חנקן לנוכחות גבוההאספקה ​​בטוחה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעביר את ההשעיה porphysome לתא מכבש באמצעות פיפטה העברת זכוכית 9 אינץ&#39;. הגדר את הלחץ על ידי סיבוב החוגה ברגולטור מיכל חנקן עד קריאה בין 200 300 psig הוא ציין כמו לחץ שחול ראשוני. פתח את השסתום של וסת הלחץ בהדרגה עד קצב זרימת porphysome מספיק מושגת או שהוא הגיע למקסימום של 800 psig (5,440 kPa) של לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מעבר החול הראשון הושלם, סגור את שסתום בקרת לחץ ולשחרר את הלחץ של מכבש על ידי פתיחת שסתום ההקלה בלחץ על החלק העליון מכבש. למלא את מכבש עם פתרון porphysome הטרי נמתחים, וחזור על החול לפחות 10 פעמים כדי להבטיח את פתרון extruded הסופי הוא הומוגנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את הריכוז של פתרון porphysome הסופי על ידי מדידת הספיגה של דגימה מדוללת במתנול ידי UV-Vis ספקטרומטר. חשב את הריכוז באמצעות שנינות המשוואה הבאותh מקדם הכחדה של 97,000 M -1 cm -1 ב410 ננומטר לpyropheophorbide שומנים בדם. </li></ol><img alt="משוואת 1" src="/files/ftp_upload/50536/50536eq1.jpg" /><ol start="10" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את התפלגות הגודל הסופית של porphysomes באמצעות Malvern Zetasizer ZS90 על ידי פיזור אור דינמי. לדלל פתרון porphysome ב-PBS ולבצע שלוש מדידות עם 15 ריצות כל לתוצאות בממוצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את מרווה הקרינה של porphysome ידי השוואת פליטת הקרינה של porphysome הרווה (1 מ&quot;מ בPBS) וporphysome unquenched (1 מ&quot;מ 1% טריטון X-100) באמצעות Spectrofluorometer. קח את הספקטרום לפני ואחרי חומר הניקוי (Tirton X-100) הוא הוסיף, ולנרמל את אות קריאה לקרינה המרבית. הגדר את העירור להיות 410 ננומטר, וטווח אורכי גל פליטה להיות 600-800 ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור על פתרון porphysomes תחת ארגון על 4 מעלות צלזיוס עד לשימוש עתידי, ולהגן עליו מפני אור על ידי F אלומיניוםנפט. </li></ol> 3. הכנת בעלי החיים xenograft הדגם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות תאי KB RPMI-1640 (עם 10% FBS), ולקיים את התאים ב 5% CO 2 ואווירה לחות ב 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קציר תאי KB באמצעות טכניקת תרבית תאים סטנדרטית. שמור את ההשעיה התא (20,000 תאים / מיליליטר) בופר פוספט (PBS) על קרח לאחסון לטווח קצר עד למועד הזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן xenografts KB בעכברים בעירום. עכברים בעירום נרכשים מצ&#39;ארלס ריבר מעבדות כאשר הם 20 g (CRL # קטגוריה: נו נו (NCR)-Foxn1, 6-7 שבועות, ישן), ניתנו דיאטה ומצעים (מעבדות הרלן סטנדרטיות; דיאטה: מוקרן LM-485, # 7912; מצעים: מצעי קלח תירס, ¼ &quot;, # 7097). לעקר את כל הכלים טיפול בבעלי החיים (מזרק, מלקחיים, וכרית בעלי חיים) לפני ניסויים. הרדימי עכברים עם 2% v / v isoflurane בגז מוביל 100% חמצן. כל הפרוטוקולים של בעלי החיים מאושרים על ידי המוסד (בריאות Ne האוניברסיטהtwork במקרה זה) ועדת טיפול בבעלי חיים ושימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק תאים סרטניים תלויים בתת עורי PBS לאגף הימני של עכברים. עכברים הם מוכנים לשימוש לאחר 10 ימים כאשר גידול מגיע לקוטר של 4-5 מ&quot;מ ועובי של 2-3 מ&quot;מ. </li></ol> 4. בvivo photothermal תרפיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק porphysomes (המכיל 750 Pyro nmol ב 200 μl נפח) לווריד דרך וריד זנב. לנהל לייזר הקרנת 24 שעות לאחר הזרקה של porphysomes. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסעיף זה, לנהל את כל הנהלים בחדר בטיחות לייזר סגור. ללבוש משקפי בטיחות הלייזר במהלך הקרנת לייזר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את ציוד הקרנת לייזר. החזק את סיב הלייזר ומפזר על ידי מהדק על דוכן. הגדר את כוח הלייזר ברמה נמוכה ולהפעיל את הלייזר. התאם את גובה סיב לייזר כדי להשיג את אזור הקרנה של 9 מ&quot;מ קוטר (DPSS לייזר, LaserGlow טכנולוגיות, טורונטו, קנדה), כייל את כוח הלייזר ל750 mW (1.18 W / 2 סנטימטר) באמצעות apower מטר ולאחר מכן לכבות את הלייזר כדי להכין את בעלי החיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את החיות עם 2% v / v isoflurane בגז מוביל 100% חמצן דרך חרטום אין הדחה ברורה של isoflurane מפגע סיכון בריאות אדם). ודא שבעל החיים הוא מורדם עמוק מספיק על ידי ביצוע קמצוץ הבוהן עם מלקחיים או אצבעות לרגליו האחוריות של בעל החיים. בעלי החיים מוכנים להקרנת לייזר כאשר הם מגיבים להליך זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנטר את טמפרטורת גידול על ידי מצלמת אינפרא אדום תרמית (Mikroshot, LUMASENSE טכנולוגיות). מקם את המצלמה קרובה לגידול, להתמקד בו היטב ולקחת תמונת PTT מראש, כמו גם תמונה לבנה אור רגילה לפני תחילת ההקרנה ווקי טוקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הלייזר שוב, ולהגביר את כוח האור כדי 750 mW. מקם את הגידול במרכז קרן לייזר כדי לקבל את הגידול המכוסה במלואן, ולהתחיל עיתוי ההקרנה. קח את תמונת טמפרטורת גידול כל 5 שניות לטיפול לייזר דקה אחת. כבה את הלייזר בדקות 1. סנטאופ אספקת הגז של 2% isoflurane, לחכות עד שיתאושש מן החי מההרדמה והחזירה אותו לכלוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור על עכברים בחדר חיה טמפרטורה נורמלי תחת מחזור אור וחושך שעה 00:12 על פי פרוטוקולים של בעלי החיים אושרו על ידי רשת בריאות באוניברסיטה. הזרק עצירות (0.05 מ&quot;ג / קילוגרם, תת עורי פעמיים ביום במשך שבוע הבא הקרנת הלייזר כדי להפחית את הכאב שנגרם על ידי הצלקת. כל יומיים, למדוד את קוטר הגידול באמצעות קליפר ולקחת תמונה. לחשב את נפח הגידול באמצעות להלן משוואה: V = π / 6 · · ב 2, שבו הוא בקוטר הארוך, ואילו b הוא קצר אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקריב את בעלי החיים על ידי לשים אותם בחדר CO 2, כאשר הקוטר של הגידול הארוך מגיע 10 מ&quot;מ, כפי שהוא נקודת הסיום המוגדרת במעבדה שלנו. בצע נקע בצוואר הרחם לאחר טיפול CO2. מגרש את עקומת ההישרדות. </li></ol>

<ol>
	<li>Lovell, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porphysome+nanovesicles+generated+by+porphyrin+bilayers+for+use+as+multimodal+biophotonic+contrast+agents.">Porphysome nanovesicles generated by porphyrin bilayers for use as multimodal biophotonic contrast agents.</a> Nat. Mater. 10, 324-332 (2011).</li><li>Lovell, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzymatic+regioselection+for+the+synthesis+and+biodegradation+of+porphysome+nanovesicles.">Enzymatic regioselection for the synthesis and biodegradation of porphysome nanovesicles.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 51, 2429-2433 (2012).</li><li>Liu, T. W., MacDonald, T. D., Shi, J., Wilson, B. C., Zheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsically+Copper-64-Labeled+Organic+Nanoparticles+as+Radiotracers.">Intrinsically Copper-64-Labeled Organic Nanoparticles as Radiotracers.</a> Angewandte Chemie. , (2012).</li><li>Zheng, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-density+lipoprotein+reconstituted+by+pyropheophorbide+cholesteryl+oleate+as+target-specific+photosensitizer.">Low-density lipoprotein reconstituted by pyropheophorbide cholesteryl oleate as target-specific photosensitizer.</a> Bioconjug Chem. 13, 392-396 (2002).</li><li>Chen, B., Pogue, B. W., Hasan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomal+delivery+of+photosensitising+agents.">Liposomal delivery of photosensitising agents.</a> Expert Opin Drug Deliv. 2, 477-487 (2005).</li><li>Jin, C. S., Zheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomal+nanostructures+for+photosensitizer+delivery.">Liposomal nanostructures for photosensitizer delivery.</a> Lasers Surg Med. 43, 734-748 (2011).</li><li>Olson, F., Hunt, C. A., Szoka, F. C., Vail, W. J., Papahadjopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+liposomes+of+defined+size+distribution+by+extrusion+through+polycarbonate+membranes.">Preparation of liposomes of defined size distribution by extrusion through polycarbonate membranes.</a> Biochim Biophys Acta. 557, 9-23 (1979).</li><li>Berger, N., Sachse, A., Bender, J., Schubert, R., Brandl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filter+extrusion+of+liposomes+using+different+devices:+comparison+of+liposome+size,+encapsulation+efficiency,+and+process+characteristics.">Filter extrusion of liposomes using different devices: comparison of liposome size, encapsulation efficiency, and process characteristics.</a> Int J Pharm. 223, 55-68 (2001).</li><li>Jesorka, A., Orwar, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes:+technologies+and+analytical+applications.">Liposomes: technologies and analytical applications.</a> Annu Rev Anal Chem (Palo Alto Calif). 1, 801-832 (2008).</li><li>Lapinski, M. M., Castro-Forero, A., Greiner, A. J., Ofoli, R. Y., Blanchard, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+liposomes+formed+by+sonication+and+extrusion:+rotational+and+translational+diffusion+of+an+embedded+chromophore.">Comparison of liposomes formed by sonication and extrusion: rotational and translational diffusion of an embedded chromophore.</a> Langmuir. 23, 11677-11683 (2007).</li><li>Liu, D., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+Homogeneity+of+a+Liposome+Preparation+is+Crucial+for+Liposome+Biodistribution+In+Vivo.">Size Homogeneity of a Liposome Preparation is Crucial for Liposome Biodistribution In Vivo.</a> Journal of Liposome Research. 2, 57-66 (1992).</li><li>Zhang, Y., Lovell, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porphyrins+as+Theranostic+Agents+from+Prehistoric+to+Modern+Times.">Porphyrins as Theranostic Agents from Prehistoric to Modern Times.</a> Theranostics. 2, 905-915 (2012).</li></ol>

יש לנו מה למסור.

בפיתוח של טכנולוגיות משלוח סמים, חלקיקים רב תכליתיים נמצאים כעת תחת חקירה רחבה למעקב מדויק של רכב משלוח סמים תוך שמירה על מטען סמים גבוה. ליפוזומים טעונים פורפירין פותחו עבור נכסים הפרמקוקינטי טובים יותר ואספקה ​​יעילה יותר מניהול ישיר של פורפירין, אבל מכשולים קיי?...

Porphysomes הוא nanovesicles רב תכליתי החדשני שפיתחנו לאחרונה אשר מסוגל הדמיה וטיפול 1 מולטי. הם נוצרים מbilayers פורפירין העצמית התאסף ומכילים צפיפות גבוהה מאוד של פורפירין (מעל 83, 000/porphysome חלקיקים), שיוצרת מקדם הכחדה גדולה ותוצאות במרווה עצמית ייחודית מבנה תלוי הקרינה. יש לי Porphysomes מאפייני vivo הפרמקוקינטי וbiodistribution טובים ב: הם מפגינים מחצית חיים של שעות 12 דם לאחר נטילה שיטתית, ופסיביים להצטבר בגידולי xenograft עם 7.5% מזהה / g ב24 שעות שלאחר הזרקה 2. המבנה הייחודי שלהם ואת מאפייני physiochemical להפוך porphysome מועמד טוב עבור הדמיה multimodal וטיפול מונחה תמונה. קודם כל, המכיל פורפירין, porphysomes הוא מיסודם מתאים לדימות פלואורסצנטי של גידולים על הצטברות גידול 1.בנוסף, לכל פורפירין אתר יציב לרדיואיזוטופים chelating, אם כן, יכול להיות מתויג porphysomes בקלות עם רדיואיזוטופים כגון 64Cu עבור PET הדמיה 3. יתר על כן, אנרגיית האור נספגה מתפזרת תרמית תחת חשיפת הקרנת לייזר כאשר porphysome מבנה הוא שלמות, ולכן porphysomes גם תערוכת ההדמיה photoacoustic ייחודית ויכולות PTT. הוכח ש24 שעות לאחר הזרקה תוך ורידית של porphysomes, הקרנת לייזר של הגידולים שנצבר porphysome מושרה עליית טמפרטורה מהירה ואבלציה גידול photothermal החזקה. זה הוכיח כי porphysomes הוא משפרי photothermal יעילים עם מקדם הכחדה גבוה כמו חלקיקי זהב (AuNPs) 1. מצד השני, בהשוואה לסוכנים אחרים אורגניים photothermal, כוללים AuNPs, porphysomes מראה יתרון בולט בבטיחות ביולוגית בשל האופי האורגני שלהם. Porphysomes הם אנזימים מתכלים ולגרום toxicit החריף מינימאליy בעכברים עם מינונים תוך ורידי גבוהים כמו 1,000 מ&quot;ג / קילוגרם 1. יתר על כן, בדומה ליפוזומים, הליבה המימית הגדולה של porphysomes יכולה להיות פסיבי או נטענת באופן פעיל עם סוכנים טיפוליים או הדמיה. תכונות וההתאמה הביולוגית של porphysomes אופטיים להדגים את פוטנציאל multimodal של חלקיקים אורגניים להדמיה וטיפול biophotonic. במאמר זה, אנחנו מציגים את שיטת הסינתזה של conjugates pyropheophorbide שומנים בדם, הייצור ושיטת האפיון של porphysomes באמצעות חול בלחץ גבוה. בvivo PTT על עכברים מתנהל כמו גם כדי להדגים את היעילות של PTT מופעל porphysome בגידול טיפול באמצעות מודל גידול xenograft תת עורית.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary evaporator</td>
			<td>Thermo-Savant</td>
			<td>SPD131DDA</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Votex</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>SI-0236</td>
			<td>Model number: G560</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pressure extruder</td>
			<td>LIPEX, Northern Lipids Inc.</td>
			<td>T.001</td>
			<td>10 ml Thermobarrel Extruder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated bath circulators (Thermostatted circulator)</td>
			<td>Thermo SCIENTIFIC</td>
			<td>SC100-S5P</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate filters</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>610005</td>
			<td>Pore size 100 nm, and membrane diameter 19 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer</td>
			<td>Malvern Instruments</td>
			<td>ZS90</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV/Visible Spectrophototmeter</td>
			<td>Varian Australia</td>
			<td>Cary 50 Bio UV/ Visible Spectrophotometer</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrofluorometer</td>
			<td>HORIBA Scientific</td>
			<td>FluoroMax-4</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transmission Electron Microscopy (TEM)</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td>H-7000</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture incubator</td>
			<td>SANYO</td>
			<td>MCO-18AIC</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powermeter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PM100D</td>
			<td>with sensor S142C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>671nm Laser</td>
			<td>LaserGlow Technologies</td>
			<td>LRS-0671_PFN-02000-05</td>
			<td>S/N:10097270</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared Thermometer</td>
			<td>Mikroshot, LUMASENSE Technologies</td>
			<td>9102409</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser protective eye goggles</td>
			<td>LaserGlow Technologies</td>
			<td>AGF6602XX</td>
			<td>Optical Density: 1.5+ at 630-700 nm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

one minute, sub-one-watt photothermal tumor ablation using porphysomes, intrinsic multifunctional nanovesicles

לאחרונה פיתחו porphysomes כnanovesicles מהותי רב תכליתי. פוטוסנסיטייזר, pyropheophorbide α, הייתה מצומדת לפוספוליפידים ולאחר מכן עצמי התאספו לשלפוחית ​​כדורית כמו יפוזום. בשל הצפיפות גבוהה מאוד של פורפירין בbilayer פורפירין שומנים בדם, porphysomes נוצר מקדמים גדולים הכחדה, מרווה עצמית הקרינה מבנה תלוי, ויעילות photothermal מצוינת. בניסוח שלנו, porphysomes היו מסונתז באמצעות חול בלחץ גבוה, ומוצג גודל חלקיקים ממוצע סביב 120 ננומטר. הזרקת עשרים וארבע שעות שלאחר עירוי של porphysomes, הטמפרטורה המקומית של הגידול גדלה מ 30 מעלות צלזיוס ל62 מעלות צלזיוס במהירות עם חשיפת דקה אחת של 750 mW (1.18 W / 2 סנטימטר), 671 הקרנת לייזר ננומטר. בעקבות אבלציה תרמית המלאה של הגידול, eschars נוצר ורפא בתוך 2 שבועות, בעוד שבקבוצת ביקורת הגידולים המשיכו לגדול והגיע לכל מוגדר enנקודת ד תוך 3 שבועות. נתונים אלו מראים כיצד ניתן להשתמש porphysomes כטיפול photothermal חזק סוכנים (PTT).

Pyropheophorbide הוא מצומדת לפוספוליפידים כמונומר יציב שומנים בדם (איור 1 א) וconjugates העצמי להרכיב כדי ליצור porphysomes על ידי שיטת שחול בממברנה באמצעות מכבש בלחץ גבוה. זה בדרך כלל קשה extrude השעיה porphysome שומנים בדם במהלך 3 המחזורים הראשונים של חול עם קצב זרימה איטי יחסית. ככל ?...

Watch this Scientific Journal Video about One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles at JoVE.com

One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles

פיתחנו nanovesicles הרומן פנימי רב תכליתי בשם porphysomes, אשר יש מבנה תלוי הקרינה מרווה עצמית ומאפייני photothermal ייחודיים, ובכך פועל סוכני טיפול photothermal חזקים באותה מידה. אנחנו ניסחנו porphysomes באמצעות חול בלחץ גבוה וחקרנו את יעילות טיפול photothermal במודל גידול xenograft.

דקה אחת, אבלציה גידול תת-One-Watt photothermal שימוש Porphysomes, הפנימי משולבת nanovesicles

We recently developed porphysomes as intrinsically multifunctional nanovesicles. A photosensitizer, pyropheophorbide &alpha;, was conjugated to a ...

one-minute-sub-one-watt-photothermal-tumor-ablation-using-porphysomes

Research

JoVE Journal

Bioengineering

10.7K Views.  University of Toronto.  פיתחנו nanovesicles הרומן פנימי רב תכליתי בשם porphysomes, אשר יש מבנה תלוי הקרינה מרווה עצמית ומאפייני photothermal ייחודיים, ובכך פועל סוכני טיפול photothermal חזקים באותה מידה. אנחנו ניסחנו porphysomes באמצעות חול בלחץ גבוה וחקרנו את יעילות טיפול photothermal במודל גידו?...

Video: One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles

Contrast Ultrasound Targeted Treatment of Gliomas in Mice via Drug-Bearing Nanoparticle Delivery and Microvascular Ablation

We are developing minimally-invasive contrast agent microbubble based therapeutic approaches in which the permeabilization and/or ablation of the microvasculature are controlled by varying ultrasound pulsing parameters.  Specifically, we are testing whether such approaches may be used to treat malignant brain tumors through drug delivery and microvascular ablation.  Preliminary studies have been performed to determine whether targeted drug-bearing nanoparticle delivery can be facilitated by the ultrasound mediated destruction of "composite" delivery agents comprised of 100nm poly(lactide-co-glycolide) (PLAGA) nanoparticles that are adhered to albumin shelled microbubbles. We denote these agents as microbubble-nanoparticle composite agents (MNCAs). When targeted to subcutaneous C6 gliomas with ultrasound, we observed an immediate 4.6-fold increase in nanoparticle delivery in MNCA treated tumors over tumors treated with microbubbles co-administered with nanoparticles and a 8.5 fold increase over non-treated tumors. Furthermore, in many cancer applications, we believe it may be desirable to perform targeted drug delivery in conjunction with ablation of the tumor microcirculation, which will lead to tumor hypoxia and apoptosis. To this end, we have tested the efficacy of non-theramal cavitation-induced microvascular ablation, showing that this approach elicits tumor perfusion reduction, apoptosis, significant growth inhibition, and necrosis. Taken together, these results indicate that our ultrasound-targeted approach has the potential to increase therapeutic efficiency by creating tumor necrosis through microvascular ablation and/or simultaneously enhancing the drug payload in gliomas.

Insonation of microbubbles is a promising strategy for tumor ablation at reduced time-averaged acoustic powers, as well as for the targeted delivery of therapeutics. The purpose of the present study is to develop low duty cycle ultrasound pulsing strategies and nanocarriers to maximize non-thermal microvascular ablation and payload delivery to subcutaneous C6 gliomas.

אולטראסאונד ניגודיות ממוקד טיפול gliomas של עכברים באמצעות אספקת סמים נושאות Nanoparticle ו אבלציה כלי הדם

We are developing minimally-invasive contrast agent microbubble based therapeutic approaches in which the permeabilization and/or ablation of the ...

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths1. Squamous cell and small cell cancers typically arise in association with the conducting airways, whereas adenocarcinomas are typically more peripheral in location. Lung malignancy detection early in the disease process may be difficult due to several limitations: radiological resolution, bronchoscopic limitations in evaluating tissue underlying the airway mucosa and identifying early pathologic changes, and small sample size and/or incomplete sampling in histology biopsies. High resolution imaging modalities, such as optical frequency domain imaging (OFDI), provide non-destructive, large area 3-dimensional views of tissue microstructure to depths approaching 2 mm in real time (Figure 1)2-6. OFDI has been utilized in a variety of applications, including evaluation of coronary artery atherosclerosis6,7 and esophageal intestinal metaplasia and dysplasia6,8-10.
Bronchoscopic OCT/OFDI has been demonstrated as a safe in vivo imaging tool for evaluating the pulmonary airways11-23 (Animation). OCT has been assessed in pulmonary airways16,23 and parenchyma17,22 of animal models and in vivo human airway14,15. OCT imaging of normal airway has demonstrated visualization of airway layering and alveolar attachments, and evaluation of dysplastic lesions has been found useful in distinguishing grades of dysplasia in the bronchial mucosa11,12,20,21. OFDI imaging of bronchial mucosa has been demonstrated in a short bronchial segment (0.8 cm)18. Additionally, volumetric OFDI spanning multiple airway generations in swine and human pulmonary airways in vivo has been described19. Endobronchial OCT/OFDI is typically performed using thin, flexible catheters, which are compatible with standard bronchoscopic access ports. Additionally, OCT and OFDI needle-based probes have recently been developed, which may be used to image regions of the lung beyond the airway wall or pleural surface17.
While OCT/OFDI has been utilized and demonstrated as feasible for in vivo pulmonary imaging, no studies with precisely matched one-to-one OFDI:histology have been performed. Therefore, specific imaging criteria for various pulmonary pathologies have yet to be developed. Histopathological counterparts obtained in vivo consist of only small biopsy fragments, which are difficult to correlate with large OFDI datasets. Additionally, they do not provide the comprehensive histology needed for registration with large volume OFDI. As a result, specific imaging features of pulmonary pathology cannot be developed in the in vivo setting. Precisely matched, one-to-one OFDI and histology correlation is vital to accurately evaluate features seen in OFDI against histology as a gold standard in order to derive specific image interpretation criteria for pulmonary neoplasms and other pulmonary pathologies. Once specific imaging criteria have been developed and validated ex vivo with matched one-to-one histology, the criteria may then be applied to in vivo imaging studies. Here, we present a method for precise, one to one correlation between high resolution optical imaging and histology in ex vivo lung resection specimens. Throughout this manuscript, we describe the techniques used to match OFDI images to histology. However, this method is not specific to OFDI and can be used to obtain histology-registered images for any optical imaging technique. We performed airway centered OFDI with a specialized custom built bronchoscopic 2.4 French (0.8 mm diameter) catheter. Tissue samples were marked with tissue dye, visible in both OFDI and histology. Careful orientation procedures were used to precisely correlate imaging and histological sampling locations. The techniques outlined in this manuscript were used to conduct the first demonstration of volumetric OFDI with precise correlation to tissue-based diagnosis for evaluating pulmonary pathology24. This straightforward, effective technique may be extended to other tissue types to provide precise imaging to histology correlation needed to determine fine imaging features of both normal and diseased tissues.

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

A method to image ex vivo pulmonary resection specimens with optical frequency domain imaging (OFDI) and obtain precise correlation to histology is described, which is essential to developing specific OFDI interpretation criteria for pulmonary pathology. This method is applicable to other tissue types and imaging techniques to obtain precise imaging to histology correlation for accurate image interpretation and assessment. Imaging criteria established with this technique would then be applicable to image assessment in future in vivo studies.

הדמיה אופטית של תחום תדר<em&gt; גופיים</em&gt; דוגמאות כריתת ריאה: קבלת תמונה אחד לאחד למתאם היסטופתולוגיה

Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths1. Squamous cell and small cell cancers typically arise in association with the conducting ...

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being investigated for applications in imaging and therapy. Viral nanoparticles (VNPs) derived from plants can be regarded as self-assembled bionanomaterials with defined sizes and shapes. Plant viruses under investigation in the Steinmetz lab include icosahedral particles formed by Cowpea mosaic virus (CPMV) and Brome mosaic virus (BMV), both of which are 30 nm in diameter. We are also developing rod-shaped and filamentous structures derived from the following plant viruses: Tobacco mosaic virus (TMV), which forms rigid rods with dimensions of 300 nm by 18 nm, and Potato virus X (PVX), which form filamentous particles 515 nm in length and 13 nm in width (the reader is referred to refs. 1 and 2 for further information on VNPs).
From a materials scientist's point of view, VNPs are attractive building blocks for several reasons: the particles are monodisperse, can be produced with ease on large scale in planta, are exceptionally stable, and biocompatible. Also, VNPs are "programmable" units, which can be specifically engineered using genetic modification or chemical bioconjugation methods 3. The structure of VNPs is known to atomic resolution, and modifications can be carried out with spatial precision at the atomic level4, a level of control that cannot be achieved using synthetic nanomaterials with current state-of-the-art technologies.
In this paper, we describe the propagation of CPMV, PVX, TMV, and BMV in Vigna ungiuculata and Nicotiana benthamiana plants. Extraction and purification protocols for each VNP are given. Methods for characterization of purified and chemically-labeled VNPs are described. In this study, we focus on chemical labeling of VNPs with fluorophores (e.g. Alexa Fluor 647) and polyethylene glycol (PEG). The dyes facilitate tracking and detection of the VNPs 5-10, and PEG reduces immunogenicity of the proteinaceous nanoparticles while enhancing their pharmacokinetics 8,11. We demonstrate tumor homing of PEGylated VNPs using a mouse xenograft tumor model. A combination of fluorescence imaging of tissues ex vivo using Maestro Imaging System, fluorescence quantification in homogenized tissues, and confocal microscopy is used to study biodistribution. VNPs are cleared via the reticuloendothelial system (RES); tumor homing is achieved passively via the enhanced permeability and retention (EPR) effect12. The VNP nanotechnology is a powerful plug-and-play technology to image and treat sites of disease in vivo. We are further developing VNPs to carry drug cargos and clinically-relevant imaging moieties, as well as tissue-specific ligands to target molecular receptors overexpressed in cancer and cardiovascular disease.

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Plant viral nanoparticles (VNPs) are promising platforms for applications in biomedicine. Here, we describe the procedures for plant VNP propagation, purification, characterization, and bioconjugation. Finally, we show the application of VNPs for tumor homing and imaging using a mouse xenograft model and fluorescence imaging.

חלקיקים נגיפיים עבור<em&gt; בחי</em&gt; הדמית גידול

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for radiologic assessment of solid tumors in response to anti-tumor drug therapy in the 1980s and 1990s, respectively. WHO criteria measure solid tumors in two-dimensions, whereas RECIST measurements use only one-dimension which is considered to be more reproducible 1, 2, 3,4,5. These criteria have been widely used as the only imaging biomarker approved by the United States Food and Drug Administration (FDA) 6. In order to measure tumor response to anti-tumor drugs on images with accuracy, therefore, a robust quality assurance (QA) procedures and corresponding QA phantom are needed.
To address this need, the authors constructed a preclinical multimodality (for ultrasound (US), computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI)) phantom using tissue-mimicking (TM) materials based on the limited number of target lesions required by RECIST by revising a Gammex US commercial phantom 7. The Appendix in Lee et al. demonstrates the procedures of phantom fabrication 7. In this article, all protocols are introduced in a step-by-step fashion beginning with procedures for preparing the silicone molds for casting tumor-simulating test objects in the phantom, followed by preparation of TM materials for multimodality imaging, and finally construction of the preclinical multimodality QA phantom. The primary purpose of this paper is to provide the protocols to allow anyone interested in independently constructing a phantom for their own projects. QA procedures for tumor size measurement, and RECIST, WHO and volume measurement results of test objects made at multiple institutions using this QA phantom are shown in detail in Lee et al. 8.

This paper describes in-house procedures of constructing a preclinical multimodality phantom made of tissue-mimicking (TM) materials for quality assurance (QA) of tumor size measurement in animal imaging modalities such as ultrasound (US), computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI).

בנייה של פנטום multimodality Preclinical שימוש בחומרים רקמות-מחקים לאבטחת איכות במדידת גודל גידול

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

Production of Large Numbers of Size-controlled Tumor Spheroids Using Microwell Plates

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically relevant than conventional adherent-sheet cultures, they more accurately recapitulate the complexity and interactions present in real tumors. In order to harness this model to better assess tumor biology, or the efficacy of novel therapeutic agents, it is necessary to be able to generate spheroids reproducibly, in a controlled manner and in significant numbers.
The AggreWell system consists of a high-density array of pyramid-shaped microwells, into which a suspension of single cells is centrifuged. The numbers of cells clustering at the bottom of each microwell, and the number and ratio of distinct cell types involved depend only on the properties of the suspension introduced by the experimenter. Thus, we are able to generate tumor spheroids of arbitrary size and composition without needing to modify the underlying platform technology. The hundreds of microwells per square centimeter of culture surface area in turn ensure that extremely high production levels may be attained via a straightforward, nonlabor-intensive process. We therefore expect that this protocol will be broadly useful to researchers in the tumor spheroid field.

We introduce a protocol for the generation of large numbers (thousands to hundreds of thousands) of uniform size- and composition-controlled tumor spheroids, using commercially available microwell plates.

ייצור של מספר הגדול של spheroids גידול מבוקר גודל באמצעות צלחות microwell

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically ...

PLGA Nanoparticles Formed by Single- or Double-emulsion with Vitamin E-TPGS

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a biocompatible member of the aliphatic polyester family of biodegradable polymers. PLGA has long been a popular choice for drug delivery applications, particularly since it is already FDA-approved for use in humans in the form of resorbable sutures. Hydrophobic and hydrophilic drugs are encapsulated in PLGA particles via single- or double-emulsion. Briefly, the drug is dissolved with polymer or emulsified with polymer in an organic phase that is then emulsified with the aqueous phase. After the solvent has evaporated, particles are washed and collected via centrifugation for lyophilization and long term storage. PLGA degrades slowly via hydrolysis in aqueous environments, and encapsulated agents are released over a period of weeks to months. Although PLGA is a material that possesses many advantages for drug delivery, reproducible formation of nanoparticles can be challenging; considerable variability is introduced by the use of different equipment, reagents batch, and precise method of emulsification. Here, we describe in great detail the formation and characterization of microparticles and nanoparticles formed by single- or double-emulsion using the emulsifying agent vitamin E-TPGS. Particle morphology and size are determined with scanning electron microscopy (SEM). We provide representative SEM images for nanoparticles produced with varying emulsifier concentration, as well as examples of imaging artifacts and failed emulsifications. This protocol can be readily adapted to use alternative emulsifiers (e.g. poly(vinyl alcohol), PVA) or solvents (e.g.&#160;dichloromethane, DCM).

We describe the production and characterization of nanoparticles and microparticles composed of poly(lactic-co-glycolic acid) using vitamin E-TPGS as an emulsifier. By varying formulation parameters such as the concentration of emulsifier, it is possible to produce nanoparticles with mean diameters ranging from 220 nm to&#160;1.98 &#181;m.

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a biocompatible member of the aliphatic polyester family of biodegradable polymers. PLGA has long been a popular ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and modified as part of a set of complex, two-way mechanosensitive interactions. While the development of biologically-relevant 3D tumor models have facilitated mechanistic studies on the impact of matrix rheology on tumor growth, the inverse problem of mapping changes in the mechanical environment induced by tumors remains challenging. Here, we describe the implementation of particle-tracking microrheology (PTM) in conjunction with 3D models of pancreatic cancer as part of a robust and viable approach for longitudinally monitoring physical changes in the tumor microenvironment, in situ. The methodology described here integrates a system of preparing in vitro 3D models embedded in a model extracellular matrix (ECM) scaffold of Type I collagen with fluorescently labeled probes uniformly distributed for position- and time-dependent microrheology measurements throughout the specimen. In vitro tumors are plated and probed in parallel conditions using multiwell imaging plates. Drawing on established methods, videos of tracer probe movements are transformed via the Generalized Stokes Einstein Relation (GSER) to report the complex frequency-dependent viscoelastic shear modulus, G*(&#969;). Because this approach is imaging-based, mechanical characterization is also mapped onto large transmitted-light spatial fields to simultaneously report qualitative changes in 3D tumor size and phenotype. Representative results showing contrasting mechanical response in sub-regions associated with localized invasion-induced matrix degradation as well as system calibration, validation data are presented. Undesirable outcomes from common experimental errors and troubleshooting of these issues are also presented. The 96-well 3D culture plating format implemented in this protocol is conducive to correlation of microrheology measurements with therapeutic screening assays or molecular imaging to gain new insights into impact of treatments or biochemical stimuli on the mechanical microenvironment.

Particle-tracking microrheology can be used to non-destructively quantify and spatially map changes in extracellular matrix mechanical properties in 3D tumor models.

מדידת אורך של תאי מטריקס קשיחות במודלי גידול 3D באמצעות Microrheology מעקב חלקיקים

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An oscillatory motion is generated at the focus of a 93-element and 4.5 MHz center frequency HIFU transducer by applying a 25 Hz amplitude-modulated signal using a function generator. A 64-element and 2.5 MHz imaging transducer with 68kPa peak pressure is confocally placed at the center of the HIFU transducer to acquire the radio-frequency (RF) channel data. In this protocol, real-time monitoring of thermal ablation using HIFU with an acoustic power of 7 W on canine livers in vitro is described. HIFU treatment is applied on the tissue during 2 min and the ablated region is imaged in real-time using diverging or plane wave imaging up to 1,000 frames/second. The matrix of RF channel data is multiplied by a sparse matrix for image reconstruction. The reconstructed field of view is of 90&#176; for diverging wave and 20 mm for plane wave imaging and the data are sampled at 80 MHz. The reconstruction is performed on a Graphical Processing Unit (GPU) in order to image in real-time at a 4.5 display frame rate. 1-D normalized cross-correlation of the reconstructed RF data is used to estimate axial displacements in the focal region. The magnitude of the peak-to-peak displacement at the focal depth decreases during the thermal ablation which denotes stiffening of the tissue due to the formation of a lesion. The displacement signal-to-noise ratio (SNRd) at the focal area for plane wave was 1.4 times higher than for diverging wave showing that plane wave imaging appears to produce better displacement maps quality for HMIFU than diverging wave imaging.

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound HIFU Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound HMIFU

This article describes real-time monitoring of HIFU ablation in canine liver with high frame rate ultrasound imaging using diverging and plane wave imaging. Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound is used to image the decrease of acoustic radiation force induced displacement in the ablated region.

ניטור של עצימות גבוהות בזמן אמת אולטרסאונד ממוקד (HIFU) אבלציה של<em&gt; במבחנה</em&gt; כבדי כלבי שימוש הרמוני Motion הדמיה לאולטראסאונד הממוקד (HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and trade one defect for another. Tissue engineering holds the promise to address this increasing demand. However, most tissue engineering strategies fail to generate stable and functional tissue substitutes because of poor vascularization. This paper focuses on an in vivo tissue engineering chamber model of intrinsic vascularization where a perfused artery and a vein either as an arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration is directed inside a protected hollow chamber. In this chamber-based system angiogenic sprouting occurs from the arteriovenous vessels and this system attracts ischemic and inflammatory driven endogenous cell migration which gradually fills the chamber space with fibro-vascular tissue. Exogenous cell/matrix implantation at the time of chamber construction enhances cell survival and determines specificity of the engineered tissues which develop. Our studies have shown that this chamber model can successfully generate different tissues such as fat, cardiac muscle, liver and others. However, modifications and refinements are required to ensure target tissue formation is consistent and reproducible. This article describes a standardized protocol for the fabrication of two different vascularized tissue engineering chamber models in vivo.

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

This is a guideline for constructing in vivo vascularized tissue using a microsurgical arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration inside a tissue engineering chamber. The vascularized tissues generated can be employed for organ regeneration and replacement of tissue defects, as well as for drug testing and disease modeling.

הנדסת רקמות ידי עצמותי כלי דם בתוך<em&gt; In vivo</em&gt; הנדסת רקמות קאמרית

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

A Rapid and Chemical-free Hemoglobin Assay with Photothermal Angular Light Scattering

Photo-thermal angular light scattering (PT-AS) is a novel optical method for measuring the hemoglobin concentration ([Hb]) of blood samples. On the basis of the intrinsic photothermal response of hemoglobin molecules, the sensor enables high-sensitivity, chemical-free measurement of [Hb]. [Hb] detection capability with a limit of 0.12 g/dl over the range of 0.35 - 17.9 g/dl has been demonstrated previously. The method can be readily implemented using inexpensive consumer electronic devices such as a laser pointer and a webcam. The use of a micro-capillary tube as a blood container also enables the hemoglobin assay with a nanoliter-scale blood volume and a low operating cost. Here, detailed instructions for the PT-AS optical setup and signal processing procedures are presented. Experimental protocols and representative results for blood samples in anemic conditions ([Hb] = 5.3, 7.5, and 9.9 g/dl) are also provided, and the measurements are compared with those from a hematology analyzer. Its simplicity in implementation and operation should enable its wide adoption in clinical laboratories and resource-limited settings.

A photo-thermal angular light scattering (PT-AS) sensor enables the rapid and chemical-free hemoglobin assay of nanoliter-scale blood samples. Here, details of the PT-AS setup and a measurement protocol for the hemoglobin concentration in blood are provided. Representative results for anemic blood samples are also presented.

Assay המוגלובין המהיר ללא כימיקלים עם פיזור photothermal זוויתי אור

Photo-thermal angular light scattering (PT-AS) is a novel optical method for measuring the hemoglobin concentration ([Hb]) of blood samples. On the basis ...