이 작품은 부분적으로 ERANET + 프로젝트 LU를 거품과 BI-TRE의 프레임 내에서 Regione 토스와 유럽 공동체에 의해 지원되었다.

참고 : 금 나노 막대의 모든 농도는 명목 금 몰 농도의 관점에서 표현된다. 다른 작품과의 비교를 위해, 1 M 금은 대략 우리의 경우, 20 μM 금 나노 막대에 대응 있습니다. 양이온 금 나노 막대의 1. 준비 참고 :..이 방법은 Ratto 등 (26)에 따라 Nikoobakht 등 (25)에 의해 도입 및 적응 프로토콜에 따라, 아스 코르 빈산와 HAuCl 4의 촉매 환원에 의한 세트 리모 늄 브로마이드 (CTAB) 캡핑 된 금 나노 막대의 합성으로 시작한다. 다음 이러한 금 나노로드가 폴리에틸렌 글리콜의 조합에 의해, 혈장 멤브레인보다 생체 적합성 및 친 화성을 ​​얻기 위해 수정 된 10, 11, 27, 28 가닥 4 급 암모늄 화합물 22. <ol><li> concentratio 24 ㎖의 CTAB 덮인 금 나노 막대를 정화이 원심 분리의 사이클 (12,000 XG, 30 분) 및 경사 450 μM 금의 n은. 초기 볼륨 죽은 볼륨의 비율이 프로토콜의 모든 원심 분리 단계는 약 1/200 이하 있는지 확인합니다. 세척 용액으로 500 μM 수성 CTAB를 사용하여 최종적으로 500 μM C​​TAB와 0.005 % (v / v)의 폴리 소르 베이트 20을 함유하는 pH가 5에서 6 ml의 100 mM의 아세테이트 버퍼에 입자를 전송합니다. </li><li> 30 ㎕의 10 mM의 수성 알파 - 메 톡시, 오메가 머 캅토, 폴리 (에틸렌 글리콜) (MW ~ 5000)를 첨가하고, 37 ° C에서 30 분 동안 반응 떠난다. </li><li> 디메틸 설폭 사이드에서 N, N, N 트리메틸 암모늄 브로마이드 및 37 ° C에서 24 시간 동안 휴식 떠나 - 30 μL 100 밀리미터 (11 Mercaptoundecyl)를 추가합니다. </li><li> 다음으로, 네 개의 원심 분리의 사이클 (12,000 XG, 30 분) 및 경사 이러한 입자를 물에 18 ml의 0.005 % (v / v)의 폴리 소르 베이트 20을 추가하고 정화. 세정액으로서 물을 0.005 % (V / V) 폴리 소르 베이트 20을 사용하여 최종 pH를 2.4 ml의 멸균 PBS로 입자를 전송할7.4. 금의 공칭 최종 농도는 4.5 mm이다. </li></ol> 금 나노 막대와 쥐 대 식세포의 2.로드 <ol><li> J774A.1 DMEM과 10 % 소 태아 혈청, 1mM의 글루타민, 100 유닛 / ㎖ 페니실린 및 100 μg의 / ㎖ 스트렙토 배지 보충 단핵구 / macrophagic 세포주를 사용한다. 플레이트 (5) 5 내지 60 × 10 mm 직경의 네 개의 배양 접시에 세포 분리시 subconfluent되도록 그들을 24 시간 동안 성장하는 것을 허용한다 (단계 2.2 참조). <ol><li> 프로토콜을 통해, 표준 배양 조건 (37 ℃로, 5 % CO 2, 95 % 공기 및 100 % 상대 습도)하에 세포를 유지한다. 세포를 조작하는 층류 캐비닛과 적절한 개인 보호 장비를 사용합니다. </li></ol></li><li> 24 시간 후, 키토산 필름에 포함되는 양이온 성 금 나노 막대와 세포를로드하고 그들을 준비 : <ol><li> 입자가 세포에 의해 흡수되도록하기 위해서는, 4.5 추가 분취각각 페트리 접시에 PBS에 mM의 Au로 양이온 금 나노로드 (100)의 Au μM의 최종 농도를 달성하기 위해서. 24 시간 동안 배양에서 배양 접시를 남겨주세요. </li><li> 다음에, 그 좋은 조건으로 업로드 확인하기 위해 광학 현미경으로 세포를 관찰한다. 세포는 정상적인 형태와 어두운 세포 내 소포의 수를 전시한다. 다음 단계 (적어도 2 × 106 세포)에 대한 세포의 적당한 양을 달성하기 위해, 두 개의 배양 접시에서 그 병합 스크레이퍼로 세포를 분리 및 제거하도록 (120 XG 6 분) 원심 양이온 금 나노 막대의 초과. 휴대 펠릿은 거의 검은 보일 것입니다. </li><li> 2 ml의 PBS에서 펠렛을 중단하고 BURKER 챔버를 이용하여 세포 수를 계산. 원심 2 × 106 세포 (120 XG 6 분), 실온에서 십분 PBS 포름 알데히드 (/ V W)을 2 ml의 3.6 % 그들의 펠릿 수정을 포함하는 현탁액. 마지막으로, centrifugat하여 펠렛을 세 번 씻어이온 정착액을 제거하기 위해 (120 XG 6 분). 세척 용액으로 PBS를 사용합니다. </li></ol></li></ol> 키토산 필름으로 대 식세포의 3 매설 주 : 키토산 26, 27, 28의 특유한 특성, (29)는 양이온 금 나노로드로 염색 대 식세포를 함유하는 생체 모방 팬텀을 생성 시키는데 이용된다. 같은 아가로 오스와 같은 다른 하이드로 겔에 대해, 키토산은 PA 현미경 6 중요 훨씬 강하고 얇은 필름을 할 수 있습니다. 이러한 팬텀의 제작은 이전 프로토콜 (29), (30), 다음 (30)에 규정 된 일부 수정 31에 따라 수행된다. <ol><li> 산성화 (아세트산을 첨가하여 pH를 4.5 수득)과 점성이 3 %를 준비 저분자 키토산 (/ V W) (평균 MW 120 kDa의) 용액은, 철저하게 혼합그것은 40 ° C에서 24 시간 동안 균질화 할 수 있습니다. </li><li> 다음에, 키토산 용액 500 μL와 양이온 금 나노로드 (2 × 106 세포)를 함유하는 뮤린 대 식세포를 섞는다. </li><li> ~ 50 μm의 두께를 얻기 팬텀 1.91 cm 2 폴리스티렌 주형에 혼합물 250 mg을 붓고 24 시간 동안 질소 기류하에을 탈퇴 할 수있다. 그 후, 가교 결합을 유도하기 위해, 500 ㎕의 1 M NaOH로 이러한 샘플들을 처리하고, 초순수 10 ㎖로 헹구고. </li></ol> 광 음향 변환의 안정성 4. 테스트 주 : PA 변환의 안정성 REF 6에서 설명 수제 설치와 PA 실험에 의해 조사 하였다. <ol><li> 플레이트의 바닥으로부터 ~ 5mm의 거리를 유지하기 위하여, 배양 접시에 침지 플라스틱 홀더를 사용하여 예를 들어 탈 이온수에서 대 식세포를 함유하는 키토산 막을 일시. 마이크로 미터 XY 스테이지에이 판을 넣어샘플의 위치를​​ 제어하기 위해서이다. </li><li> 2500 - 400의 파장 범위 YAG 레이저하십시오 Q 스위치 Nd를 3 차 고조파에 의해 펌핑 광 파라 메트릭 발진기로부터, 예를 들어 금 나노로드 (의 길이 플라즈몬 밴드 공진 ~ 5 나노초 펄스 폭을 가진 레이저 빔을 집중 ~ 300 ㎛의 스팟 직경을 막면에 수직 인 5 내지 나노초의 펄스 지속 시간). <ol><li> 조정 레이저 플루 언스를 레이저 출입구 앞의 감쇠기를 놓고 플루 언스 변동 에너지 측정기 (예를 들면, 초전 검출기)에 레이저 빔의 일부를 초점을 모니터링하는 빔 스플리터를 사용한다. 정렬하는 동안 엠제이 / 펄스 당 cm 2 1 ~ 아래의 광 플루 언스을 유지한다. 레이저를 켤 때마다 적절한 레이저 안전 안경을 사용합니다. </li></ol></li><li> 필름 표면의 오프 페트리 접시 ~ 2mm로하고 번역 마이크로 미터를 사용하여 그 위치를 조정 - 초음파 트랜스 듀서 (20 MHz의 하나의 주파수 범위)을 찍어및 회전 스테이지가 막으로부터 방출 된 PA 신호를 최대화한다. </li><li> 샘플 6에 손상을주지 않는 프로브 플루 언스 F LO를 결정합니다 : <ol><li> 1 엠제이 / 최소 500 펄스에 대한 펄스 당 cm 2 주위 플루 언스에서 시료의 임의의 지점을 조사. 각 펄스를 들면, 오실로스코프 에너지 미터의 초음파 변환기 및 레이저 플루 언스에서 해당 PA 신호를 획득. F LO 시험으로 평균 플루 언스의 이름을 지정합니다. </li><li> 펄스 수의 함수로서 피크 - 투 - 피크 진폭으로서 PA 신호의 세기를 계산한다. 레이저 강도 변동 평형 추가하기 위해, F LO 시험 자체 플루 언스의 비율을 각각 PA 신호의 크기를 정상화. 펄스 수의 함수로서 정규화 된 PA 강도의 추이를 분석하고 시간이 지남에 따라 그 안정성을 확인. </li><li> 불안정성의 경우, 반복 F LO의 낮은 값으로 4.4.3에 4.4.1 단계 <s&gt; 시험입니다. 안정성의 손실이 발생 될 때까지 안정성의 경우, 높은 ~ 10 % F LO 재판의 값을 반복한다. 안정성을 보장 F LO 재판의 두 번째로 높은 값으로 프로브 플루 언스 F LO를 설정합니다. </li></ol></li><li> 재편 임계 플루 언스를 측정 : <ol><li> 샘플의 또 다른 임의의 지점을 선택하고 F LO 500 펄스 이상 평균 PA 강도 (I LO a를) 프로브. </li><li> F LO보다 큰 공칭 플루 언스를 설정하고 50 펄스를 제공합니다. F의 EXC으로 평균 플루 언스의 이름을 지정합니다. </li><li> 다시 한 번 F LO 500 펄스 이상 평균 PA 강도 (I LO의 B)를 조사. 비율 R = I LO의 B / I LO을 계산합니다. 통일 아래의 R 값은 시료의 광학 특성의 돌이킬 수없는 변화의 증거를 제공합니다. </li><li> 필름을 이동하는 XY 스테이지 마이크로 미터를 사용하여 변경 poin랜덤 샘플 t. 반복 주위와 화합의 위, 아래 R의 몇 가지 값을 가질 수 있도록, F EXC의 다른 값으로 4.5.4에 4.5.1 단계를 반복합니다. 15 점은 적당하다. </li><li> F의 EXC의 함수로서 플롯 R 및 R 통계적 불확실성 초과 한 상이하기 시작할 때 그 값으로 고쳐 번째 한계 플루 언스 F를 식별한다. (6) </li></ol></li></ol>

저자는 더 경쟁 재정적 이해 관계가 없음을 선언합니다.

종양 관련 대 식세포를 대상으로하는 개념은 암 34, 35, 36을 방지 할 수있는 강력한 개념으로 부상하고있다. 여기에, 대신 자신의 멸망,이 세포는 자신의 친 화성의 착취에 의해, 종양에 금 나노 막대를 가지고 세포 차량으로 채용된다. 이 관점은 입자의 사려 깊은 디자인, 세포 및 특성에 자신의 통합이 필요합니다. 우리는 양이온 금 나노 막대로드 쥐의 대 식세포의 광 안정성이 자신의 플라즈몬 커플 링 및 크로스 과열이 중요하지 않은 것을 의미한다 세포 내 이입 소포 내의 입자의 감금, 고생하지 않는 것으로 나타났습니다. 우리는 PEG 가닥과 금 나노와 같은 오프 공명있는 모양의 발생 빈도는 약 (자신의 직경 17 (nm의 10 정도) 한 열 확산 길이에 대해 너무 밀착로 얻을 수있는 입자를 방지 가설 30 nm의각각 플라즈몬 커플 링 및 크로스 과열, 5 나노초)입니다. 프로토콜은 입자의 설계 및 광 안정성에 대한 조사의 기존의 방법에 대하여 혁신적이다. 단계 1에있어서, 금 나노로드의 디자인 Vigderman 외. 암모늄 화합물은 세포 내 이입 소포에 금 나노로드의 다량 섭취 및 셀 양이온 프로파일 (24)과 제를 관통하는 개념을 구동 할 수있는 급 (22) (37)에 의해 관찰을 결합 할 수있다 가 PEG에 포함되는 38 쉘 및 콜로이드 안정성 및 생체 적합성 (28)을 확보하면서, 기능성 남아있다. 실제로 1 단계는 작고 싼 차 암모늄 화합물과 세포 침투 펩타이드의 교체와 함께, 위안 등. (38)에 의한 방법과 유사합니다. 이러한 수정으로, 양이온 금 나노 막대는 다기능과 지속된다. 이 particl 이후에스가 PA 이미징 조영제로 의도하는 PA 프로브는 기능적 기능을 테스트하는 것이 이상적이다. 단계 4에서 재편 임계치의 정의에 의해 PA 변환의 안정성 측정은 과학 문헌의 프레임에 고유의 특징있는 정량적 재현성이다. 게다가, 우리는이 방법은 PA 장비의 교정을 필요로하지 않습니다. 프로토콜 내에서 중요한 단계는 키토산 막의 제조가 PA 이미징 조영제로서의 효율의 측면에서 셀룰러 차량 검사 포함한다. 키토산은 글루코사민 및 N- 아세틸 글루코사민 잔기 -1,4- 글리코 시드 결합에 의해 함께 결합을 포함하는 직쇄 생체 고분자이다. 등의 기공 크기, 기공도 및 기계적 특성뿐만 아니라, 그 범용성과 편리함 키토산 몇몇 물리 화학적 특성은, 그것을 박막 또는 다공질 막 (2)의 형태로 하이드로 겔의 제조에 적합한 옵션을9, 39, 40. 또한, 키토산의 다당류 골격이 글리코 사 미노 글리 칸 구조적으로 유사하고, 생체 모방 공학 세포지지 발판 (41)의 사용을 장려하고있다 결합 조직의 세포 외 매트릭스의 주요 구성 요소. 전반적으로, 키토산 하이드로 겔은 PA 테스트를위한 이상적인 결합 조직 29, 41, 42, 대표 열 및 탄성 계수를 나타낸다. 치료는 적절한 두께 (50 μm의), 낮은 광학 탁도 좋은 균일와 영화를 달성하기 위해주의해야한다. 3 단계에서 주어진 용량이 최적화되어 있습니다. 3.2 단계에있어서, 키토산에서 쥐의 대 식세포의 점성 현탁액 근면과 혼합한다. 이 지침,이 영화는 이미 다른 크기 (6)의 금 나노 막대의 PA 전환의 안정성을 비교하기 위해 사용되어왔다. Possi프로토콜 BLE 변형 셀 침투제의 치환 또는 PEG의 길이에 의해 1 단계의 방법은 예를 들어, 증분 개선이 적용될 수있다 (1)과 (2) 단계의 양이온 금 나노로드 및 셀룰러 차량의 제조를 포함 순서 등 가닥, 종양 관련 식세포의 생리와 간섭을 최소화합니다. 대 식세포에 특이 리간드의 사용은 옵션 (43) 일 수있다. 입자의 흡수에 영향을주는 다른 변수는 그 크기 및 형태 33 및 무기 코팅을 포함한다. 예를 들어, 실리카의 쉘보다 더욱 정교하고 이물질의 비용으로 높은 내재화 44 응집 17 PA 안정성 7 대 광 안정성의 조합을 제공 할 수있다. 우리는 국제화의 엔도 좀의 경로는, 44 공통의 효과 (33), (43)이 될 수 있음을 추측 <suP&gt; 45. 2 단계에서 셀의 임계 검사 진행 및 시험 관내 및 생체 내에서 광 콘트라스트, 생존 및 화학 주성 활성 제일 배열은 여전히 농도 및 인큐베이션 기간의 측면에서 플라즈몬 입자의 투여 량을 조절해야 할 수도있다. 세포 및 우리의 손에 예비 증거의 형태가 낮은 세포 독성을 제안하지만, 이러한 매개 변수의 조사는이 작업의 범위를 벗어납니다. 또 다른 관점은 경우에 따라 선택 될 수있다 면역계 46 일차 세포의 다른 세포와 2 단계를 재현하는 것이다. 사실, 우리는 개념은 자신의 기적 잠재력을 가진 입자의 흡수가 가장 다목적 조절하는 것으로 추측. 3 단계의 처방 CEL의 보존과 호환되지 않기 때문에 프로토콜의 제한은, 고정 된 세포보다 생균을 사용할 필요성을 포함적인 다공질 생존. 다른 제한은 광 흡수 필름​​의 광 안정성의 충분한 조합으로 변환하는 단계 4.4 프로브 플루 언스의 판정에 충분한 SNR의 필요성에 관한 것이다. 결론적으로, 우리는 혁신적인 프로토콜 준비하고, 광 음향 이미징을위한 조영제로서 가능하다 셀룰러 차량의 기능적 특성을 실행하기 위해 설명 하였다. 우리는 금의 도입에 부정적인 자신의 광 안정성에 영향을주지 않습니다 쥐의 대 식세포에 나노 막대 것으로 나타났습니다. 현재 작업의 초점은 그들의 생존과 화성 활동에 대한 특별한 관심과 함께,이 세포의 생리에 있습니다. 앞으로,이 방법은 광 조영제의 다른 솔루션을 포함하는 다른 휴대 차량의 제조를 조사하기 위해 시험한다. 펜실바니아 프로브는 또한 시험관 내에서 종양 세포에 광 조영제의 targetability를 테스트하는 역할을 할 수있다셀룰러 차량의 사용없이.

지난 10 년간, 금 나노로드, 나노 쉘과 같은 다양한 nanocages 플라즈몬 입자 의치 광학 1, 2, 3, 4의 응용 프로그램에 대한 상당한 관심을 받고있다. 표준 금 나노에 저촉이 새로운 입자는 몸을 통해 깊은 광학 침투 및 내인성 구성 요소 1 이상의 높은 광학 대비를 제공하는 근적외선 (NIR) 창에 끌어 들여. 이 기능은 광 음향 (PA) 이미징 및 암의 광열 절제와 같은 혁신적인 애플리케이션에 대한 관심을 자극하고있다. 그러나, 몇 가지 문제는 이들 입자의 임상 침투를 억제. 예를 들면, 광학적 활성은 8 그 과열을 유도하고 photoinstability 5, 6, 7에서 더 많은 구형 프로파일을 향해 기능적 형상을 수정하는 경향 </SUP&gt; 9. 과학적 논쟁을 지배하는 또 다른 문제는 종양에 자신의 전신 전달합니다. 특히, 금 나노 막대는 향상된 침투성 및 보존 및 악성 마커의 특정 프로브와 활용의 용이성을 표시 종양을 전면적으로 퍼지다에 이상적 크기를 결합합니다. 따라서, 혈류로 직접 분사에 대한 이들의 제조가 가능한 방식 10, 11, 12, 13로 인식한다. 입자의 대부분이 단핵 식세포 시스템 10, 11, 12에 의하여 촬영 해짐 그러나,이 경로는 문제가 남아있다. 또 다른 관심사는 본체 (14)를 통해 순환 후의 입자의 생화학 광 안정성이다. 입자가 콜로이드 안정성 및 집계를 잃을 때, 자신의 플라즈몬 기능 및 열 전달 역학 플라즈몬 커플 링 (15)으로 고생 할 수있다, </s&gt; 16, 17 및 18 개를 크로스 과열. 최근 종양 관련 식세포의 친 화성을 ​​악용 할 수있는 개념은 스마트 대체 19, 20, 21로 떠오르고있다. 이 세포를 감지하고 높은 특이성과 종양을 전면적으로 퍼지다 수있는 타고난 능력을 보유. 따라서, 하나의 관점에서는, 환자에서 이러한 세포를 분리 관내 금 나노로드로로드하고 전달을 담당하는 셀룰러 자동차로 사용하는 목적으로, 환자에게 다시 주입 할 수있다. 또 다른 이점은 생물학적 인터페이스가 시험 관내에서 구성 될 것이기 때문에, 입자의 광학 생화학 적 안정성을 더 제어 할 수있다. 그럼에도 불구하고, 광학 조영제 이러한 세포 차량의 성능은 중요한 분석이 필요합니다. 이 작품에서, 우리는 준비와 cellul의 중요한 문제에 대해 설명암의 PA 이미징을위한 금 나노 막대를 포함 아칸소 차량. PEG 화 금 나노로드는 혈장 막 (23), (24)과의 상호 작용을 촉진 할 것으로 예상된다 양이온 프로파일을 달성하기 위해, 급 암모늄 화합물 (22)로 변형된다. 이 입자들은 희망 생물학적 기능 대부분을 방해하지 않고, 대부분의 세포 종류에서 효율적이고 불특정 흡수를 겪는다. 쥐의 대 식세포는 최대 꽉 세포 내 이입 소포 내에 국한 될 셀 당 많은 000, 200 등의 양이온 금 나노로드에로드됩니다. 이 구성은 때문에이 소포 내부 플라즈몬 커플 링 및 크로스 과열의 위협의 우려를 발생한다. 따라서, 대 식세포는 입자의 PA 전환의 안정성의 대부분은 세포 내 이입 소포로 성장 매체에서 전송에 유지되어 있는지 확인하기 위해, 생체 조직을 모방 biopolymeric 하이드로 겔에 포함된다. Effectiv전자 측정 기준 PA 촬상 즉각적인 관심 조건 하에서 PA 변환의 안정성을 측정하기 위해 밖으로 일된다. 재 형성 임계 값은 10 Hz에서의 전형적인 반복률 50 레이저 펄스의 트레인 후에 광 불안정성의 바로 시작에서 설정된다. 우리는이 결과는 종양 플라즈몬 입자를 제공하는 새로운 전략의 개발을위한 모멘텀을 제공 할 것으로 확신한다.

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

preparation and photoacoustic analysis of cellular vehicles containing gold nanorods

금 나노 막대는 종양에 집에 근적외선 창, 낮은 세포 독성 및 잠재적 인 자신의 강렬한 광 흡수 덕분에 같은 광열 절제와 암의 광 음향 이미징 생물 의학 응용 프로그램의 범위 매력적이다. 그러나 종양에 자신의 배달은 여전히​​ 문제가 남아있다. 혁신적인 접근 방법은 체외에서 금 나노 막대로 로딩 될 수있다 종양 관련 식세포의 친 화성의 착취로 구성되어 있습니다. 여기, 우리는 준비와 금 나노 막대를 포함하는 세포 차량의 광 음향 검사에 대해 설명합니다. PEG 화 금 나노로드는 양이온 프로파일을 달성하기 위해, 사차 암모늄 화합물로 변형된다. 일반 배양 접시에서 쥐의 대 식세포와의 접촉에서 이러한 입자는 세포 내 이입 소포에 다량 흡수를 받아야 발견된다. 이어서 이들 세포를 확인하기 위해 사용된다 biopolymeric 하이드로 겔에 포함되는 음향 변환의 안정성입자의 세포 차량에 자신의 포함에 유지됩니다. 우리는이 결과는 종양 플라즈몬 입자를 제공하는 새로운 전략의 개발을위한 새로운 영감을 제공 할 수 있음을 확신합니다.

여기에서, 암의 PA 이미징을위한 금 나노 막대를 포함하는 세포 차량의 가능성은 프로토콜의 일반적인 결과와 함께 표시됩니다. 도 1의 TEM 이미지는 단계 2. 입자의 TEM 영상 및 용 셀의 제조는 다른 17 설명한 후 1 단계 후의 입자 및 셀룰러 차량의 일반적인 모양을 나타낸다. 양이온 금 나노 막대는 정상적인 형태를 유지 식세포에서 대규모 축적을받을. 입자가 세포 내 이입 소포 내에 단단히 밀폐 것으로 밝혀졌다. 도 2a는 양이온 금 나노로드 함유 식세포 광 투과 이미지를 표시하고,이 현미경 사진에 의해 입증 된 바와 같이 3 단계 이후에, 키토산 팬텀에 분산 키토산 하이드로 겔의 포함은하지 않는다ffect 세포 형태. 세포는 당해 샘플에 걸쳐 분산된다. 세포없이 금 나노 막대를 포함하는 키토산 필름의 컨트롤은 균질. 그림 2b는 입자가 우리의 이전 작업 (14), (32)과 일치, 대 식세포에 의해 흡수 될 때 금 나노 막대의 전형적인 플라즈몬 밴드가 유지되는 것을 알 수있다. 따라서, 세포 내 이입 소포에 편석 및 다 분산 콜로이드 28 공존 다른 크기 및 형상을 가진 입자의 차등 흡수에 플라즈몬 결합 등의 효과는 33. 이러한 프로토콜에 상당한 역할을 2B는 키토산의 타당성 증명도없는 광 팬텀있다. 도 3은 4 단계에 의해 측정 된 F EXC의 함수로서 R의 흐름을 도시하고 determ에 필요한 데이터 및 분석 아이디어를 제공단계 4.5.5에 따라 F의 일의 ination. F의 일이 (11 ± 1) 엠제이 /이 예에서는 cm 2이었다. 셀룰러 차량에서 PA 변환의 안정성 조사에 대해 높은 정확도를 제공하는 몇 엠제이 / cm 2, 500 펄스 이상을 평균 할 때 샘플 PA 측정은 20보다 큰 잡음 비 (SNR)에 대한 신호와 신호를 주었다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53328/53328fig1.jpg" /> 그림 1. 양이온 금 나노 막대와 대 식세포 특성 A : 합성 된 금 나노 막대의 (650 × 500) 내지 2 TEM 이미지, B, C 및 D :. 각각 (13 × 8.6) μm의 2 (2.3 × 1.7) μm의 2 및 양이온 금 나노 막대로 처리 식세포 (870 × 650) 내지 2 TEM 이미지. 외관패널 D의 입자가 세포에 자신의 성향에 의해 영향을 받는다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53328/53328fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53328/53328fig2.jpg" /> 그림 2. 키토산 필름 특성 A :. 양이온 금 나노 막대를 포함하는 대 식세포의 광 전송 이미지와 키토산 팬텀에 분산 B :. 키토산 세포없이 금 나노 막대를 포함 팬텀 (검은 색 라인, 제어 샘플)과 금을 포함하는 대 식세포의 광학 멸종 스펙트럼 나노 막대는 (레드 라인을 망가). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53328/53328fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> &lt;IMG의 고도 = &quot;그림 3&quot;SRC = &quot;/ 파일 / ftp_upload / 53328 / 53328fig3highres.jpg&quot;너비 = &quot;350&quot;/&gt; 그림 3. 셀룰러 자동차 광 안정성. 후 각 F EXC 대 F EXC에서 조사하기 전에 찍은 I LO의 세기의 비율 R. 오차 막대는 F LO 신호의 변동으로부터 유래. R은 통일 아래로 떨어질대로 재편 임계 값은 이러한 데이터로부터 추출된다. 빨간 실선이 눈에 가이드 역할을한다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53328/53328fig3highres.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

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

Preparation and Photoacoustic Analysis of Cellular Vehicles Containing Gold Nanorods

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

금 나노 막대를 포함하는 세포 차량의 제조 및 광 음향 분석

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

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

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

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

Preparation of Complaint Matrices for Quantifying Cellular Contraction

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

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

세포 수축을 Quantifying에 대한 불만 사항 매트릭스의 준비

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

연구

생체공학

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

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

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

콜라겐의 모듈을 사용하여 미세 조직의 제조가 포함 세포를 젤

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

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

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

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

입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경

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

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

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

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

나이프 - 에지 스캐닝 현미경에 대한 표본 준비, 이미징 및 분석 프로토콜

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

Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

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

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

Photoacoustic Flowmetry를 사용하여 순환 흑색증 전지의 탐지 및 격리

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

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

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

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

통합 Photoacoustic Ophthalmoscopy 및 스펙트럼 도메인 광 결맞음 단층 촬영 장치

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

Photoacoustic Cystography

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

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

광 음향 Cystography

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

Preparation and Analysis of In Vitro Three Dimensional Breast Carcinoma Surrogates

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

Preparation and Analysis of In Vitro Three Dimensional Breast Carcinoma Surrogates

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

준비 및 분석<em&gt; 체외</em&gt; 3 차원 유방 암 서로 게이트

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

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

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

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

제조 및 Macrostructure를 포함 하는 광학 조직 팬텀의 특성화

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

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

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

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

준비, 정화, 및 지방산 포함 된 리의 사용

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