Method Article
Nanoparçacıkların hücre biodistribution değerlendirmek için kullanılan bio-görüntüleme yöntemleri, nanoformulated bileşikler tedavi ve teşhis izleme için geçerlidir. Burada açıklanan yöntemler, histolojik coregistration tarafından değerlendirilir, hassas ve özeldir. Metodolojileri kemirgen insan uygulamaları bir translasyonel yol sağlar.
Nanomedications retiküloendotelyal sistem (RES, dalak, karaciğer, lenf düğümleri) kan yoluyla bulaşan monosit-makrofaj tarafından yapılacak ve organları sonuna kadar. İkincisi akciğer, RES ve beyin içerir ve insan immün yetmezlik virüsü tipi (HIV-1) enfeksiyonu sırasında ameliyat. Dokulara Makrofaj giriş alanlarında aktif HIV-1 çoğaltma ve inflamasyon sitelere dikkat çekicidir. Nanocarriers süperparamanyetik, demir-oksit ve / veya yüzey ile kaplanmış ilaç yüklü parçacıklar olarak makrofajların potansiyeli değerlendirmek amacıyla parenteral HIV-1 encephalitic farelere enjekte edildi. Bu parçacık ve ilaç biodistribution kantitatif olarak değerlendirmek için yapıldı. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) test sonuçları, histolojik coregistration ve geliştirilmiş görüntü işleme tarafından doğrulandığı. Uç organ hastalığı gibi değişmiş beyin histoloji tiplemesindeki MRG ile değerlendirildi. Fokal ensefalit alana nanoformulations sağlam göç gösteri makrofaj migrasyon izlemek için gelişmiş bio-görüntüleme teknikleri kullanmak için "konsept kanıtı" sağlar. Önemlisi, beyin histopatolojik sapmaları mümkün hastalığı hücre dağılımı çalışmaları MRI genel yarar parametreleri bio ile ilişkilidir. Biz varsaymak translasyonel potansiyeline sahip insanlar için hastalık yükü ve tedavi edici etkinliği gibi yöntemleri kullanarak gerçek zamanlı bir dizin sağlayabilir.
1. Giriş
Ilaç ve tedavi makromoleküllerin (peptidler, proteinler ve nükleik asitler), aktif hastalık ve devam eden mikrobik enfeksiyonlar hücresel ve doku sitelerine seçici teslim hastalık 1-3 sırasında ilaç yanıtları artıracaktır . Belirli bir hücresel site yapan, son derece mobil ve bağışıklık ve insan immün yetmezlik virüsü (HIV) için tutarlı bir temel hedefi olan makrofaj 4 önemlisi, makrofaj meşgul inflamasyon aynı zamanda dejeneratif, inflamatuar, enfeksiyöz içeren geniş bir yelpazede bozukluklarının altında yatan ve kanser hastalıkları ve hücre doku yaralanmaları hastalık 5-9 siteleri temelini ilerlemesi için hareket. Daha da önemlisi, ilaç, makromolekül ve sinyal taşıyıcıları gibi kan yoluyla bulaşan makrofajların translasyonel potansiyeli için son bir ilgi görmüştür. Ancak, terapötik potansiyelleri gerçekleştirilmesinde önemli bir tıkanıklığı, kan beyin bariyerini (BBB) makromoleküllerin ve proteinlerin bir spektrum geçirmez olan diğer doku engelleri arasında. Bu, bariyerler, yine de, hücre geçişine izin yok. Bypass engelleri enfeksiyon veya inflamasyon sitelerine formüle ilaçlar, keçeli kalem ve peptitler taşıyabileceği hastalığı periferik makrofajların doğal seyri içinde hep birlikte tahmin edilmektedir. Bununla birlikte, bu tür teknolojilerin geliştirilmesinde kalır. Çalışmaları ile hücre-aracılı teslimat, insan hastalıklarına 10-12 laboratuvar ve hayvan modellerinde tarafından desteklenen tanı ve tedavi uygulamaları ve bu uygulamalar için geliştirilmiş olabilir .
2. Nanomalzemenin Hazırlıkları
Ilaç dağıtım ve biodistribution çalışmaları için nanomalzemelerin hazırlanması, bu konuda paralel bir el yazması (referans paralel el yazması) bir konudur. Laminer akış kaputu kristal nanoparçacık üretimi için tüm işlemler yürütülmektedir. Tüm yüzeyler% 70 alkol ile kullanımdan önce dezenfekte edilmektedir. Bu çalışma yüzeyi, eldiven ve dış dökülen içerir. Tüm mendil ile hemen çoğaltmak% 70 alkol solüsyonu ile kaplıdır. Eldiven kullanıldıktan sonra atılır ve herhangi bir diğer laboratuvar alana girerken giyilen değildir. Prosedürleri için gerektiğinde ilaç yüklü parçacıkların üretimi için / / tüm reaktifleri içeren Yardımcı maddeler, ilaç, steril su sadece çalışma alanları içine getirilir. Steril sarılmış bir biyolojik tehlikeli atık kabı içine pipetler kullanılır ve kullanıldıktan sonra atılır. Islak istekli cihaz kullanımı sonrasında ve öncesinde alkol ile dezenfekte edilir. Çalışma alanı hemen önce ve sonrasında% 70 alkol ile temizlenir. Nanoparçacık çözüm pirojen için FDA kurallarına uygun olarak, hayvanlar için kullanılan ilaç parçacık çözümleri bakteriyel endotoksin yokluğunu değerlendirmek için test edilir. Kısaca,
3. Yöntem ve Usulleri: Hayvan Hazırlık
4. Veri Toplama
5. Veri Analizleri
6. Temsilcisi Sonuçlar
DTI ve 1HMRS örnekler Şekil 1 ve 2'de gösterilmiştir. 1H-MRS 24-26 ve DTI 27 sonuç Ek örnekler önceki yayınlarda görülebilir. Preinjection T 2 örnekleri * sarı etiketli hücrelerinin yerini bir kaplama ile ağırlıklı MRG Şekil 3'te gösterilmiştir. Fare monositler kuyruk damar içine enjekte kökenli makrofajlar etiketli vardı. Beş gün sonra, T 2 ağırlıklı MRG satın alındı ve yukarıda açıklandığı gibi, işlenmiş. Fare tespit fare monositler kökenli makrofajlar bir çizgi olarak görülür beyin, HIV ile enfekte insan makrofaj enjeksiyonu tarafından hazırlanmıştır. Önceki yayınlar 10,12 histoloji ile işaretli hücrelerin ve coregistration iki algılama daha fazla örnekler görülebilir .
Şekil 1 DTI ölçümlerini analiz bölgelerde tasviri.
Şekil 2. JMRUI sinyal işleme paketi QUEST kullanarak Spektroskopik uydurma.
Şekil 3 fokal ensefalit ile periferik kan beyin bölgeye göç SPIO işaretli hücrelerin tespiti. T 2 Hücre pozisyonlar (sarı) kaplama temsilcisi dilim * metinde ayrıntılı olarak ağırlıklı MRG satın alma.
In vivo görüntüleme sonuçları histoloji doğru kaydı, sinirsel hastalığın tespiti ve evreleme için görüntüleme biyobelirteçleri gelişiminde kritik bir adımdır . Bazı görüntüleme ölçümlerini beyaz cevher hastalığı ve kanser varlığını tespit etmek için kullanılan doku manyetik rahatlama özellikleri değişiklikler de dahil olmak üzere, brüt morfolojik değişiklikler ile ilişkili olması muhtemeldir. Gibi DTI gibi daha ince yöntemler, hastalığın neden olduğu histolojik değişiklikler hastalığın daha sonraki aşamalarına kadar görünmez olarak algılanabilir olmayabilir erken hücresel değişiklikleri tespit etmek olasıdır. Yine de diğer belirteçler, spektroskopik işaretleyicileri gibi ince hücresel değişiklikler bile önce erken ve geri dönüşümlü değişiklikler, göstergeleri olabilir.
Biodistribution çeşitli yöntemler kullanılarak non-invaziv tespit edilebilir. Primer non-invaziv yöntemler pozitron emisyon tomografisi (PET), tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT), optik görüntüleme ve MR. Nükleer Tıp (PET ve SPECT) görüntüleme dayalı, yıllar boyunca birçok biodistribution için kullanılan, ancak bu yöntemler özellikle PET tracer bileşikler veya nanomalzemeleri, etiketlenmesi için kullanılan radyo-yarı ömrü ile sınırlı. Optik görüntüleme küçük kemirgenler için kullanılan olabilir ama ışık emilimi ve ışık saçılması nedeniyle yüzey tümörleri gibi kolayca erişilebilen bölgeler için hariç beşeri tercüme edilemez. Buna ek olarak, bu aynı nedenlerle optik sinyalleri ölçmek zordur. MRG, haftalık bir süre içinde vücut takip edilebilir gibi SPIO kalıcı etiketleri kullanır. Bu, etiket farklı hücreler veya vücut tarafından emilir., Çok dikkatli kullanılmalıdır gerekir.
MRG'de SPIO Tespit özgüllük çeşitli yöntemler ile temin edilebilir. Olumlu ve olumsuz sinyaller veren algılama yöntemleri, dokuda SPIO varlığını tespit etmek için MRI özgüllüğü iyileştirilmesi için kullanılır. Bu çalışmada kullanılan çıkarma yöntemi de 28 olarak, başkaları tarafından kullanıldı. Diğer yaklaşımlar rezonans algılama 29-31, faz SPIO boşlukları 32 ve T1 ağırlık SPIO 33 bölgede olumlu bir sinyal yoğunluğu üretmek için kullanır sıfır eko zamanlı görüntü yanında belirli bir model üreten hassas görüntüleme içerir. Etiket kantitatif iyileştirilmesi için bu yöntemlerin ilerlemesi, duyarlılık ve özgüllük aktif bir araştırma alanı bugün.
Çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri hibe 1K25MH089851 1P01DA028555-01A1, 2R01 NS034239 2R37 NS36126, P01 NS31492, P20RR 15635, P01MH64570 ve P01 NS43985 tarafından da desteklenmiştir. Yazarlar eleştirel okuma yazması ve üstün grafik ve edebi destek için teşekkür ederim Bayan Robin Taş. Yazarlar ayrıca Erin McIntyre, Melissa Mellon, ve Lindsay Rice, teknik destek için teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Isoflurane | |||
Medical Oxygen | |||
Isoflurane vaporizer | |||
Rodent gas anesthesia mask | |||
MRI compatible Stereotactic head holder | |||
Syringe | |||
Polyethylene catheter tubing | |||
Non-magnetic needle | |||
Eye lubricant | |||
Gauze | |||
Tape | |||
Perfusion media | |||
OCT compound for embedding tissue | |||
MRI system | |||
Digital Camera | |||
Tissue Sectioning Cryostat |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır