The authors gratefully acknowledge the National Science Foundation (NSF) for financial support of this work through a CAREER award (CBET-0746210) and through award CBET-1159500. We would like to thank Dr. Turkson (Univ. of Hawaii Cancer Center) and Dr. Altomare (Univ. of Central Florida College of Medicine) for assistance with cell culture.

1. Kültürleme Hücre Soyları <ol><li> En az 2 dakika süreyle sıcak su içinde soğutucu şişeleri tutarak çözülme TE 71 (fare timik epitelial hücreler), MDA-MB-231 (insan meme kanseri hücreleri), A549 (insan akciğer kanseri hücreleri) ve OVCAR3 (insan yumurtalık tümörü hücreleri) . 106 x g&#39;de 6 dakika boyunca, her bir hücre hattı ve santrifüj uygulanıp% 10 FBS ile takviye edilmiş 10 ml DMEM ortamı. </li><li> Süspansiyon aspire ve pelet 3ml medya ekleyebilirsiniz. Düzgün bir kaç kez pipetleme hücreleri karıştırın. Bu hücre çözeltisi T75 balonlarına içinde% 10 FBS ile takviye 7 mi DMEM ortamı ısıtılmış ön ekleyin ve 37 ° C&#39;de% 95 hava /% 5 CO2 nemli bir atmosferde şişeler tutun. Passage 0 olarak bu şişeyi etiketleyin. </li><li> Hücrelerin hücre birleşmesi% 80 ulaştığında, 10 dakika boyunca% 0.05 tripsin ile inkübe edilerek hücreler hasat edilir. Medya eşit miktarda ekleyerek tripsin nötralize eder. Santrifüj 106 x g&#39;de 6 dakika boyunca bu çözelti. Süspansiyon çıkarın ve buna 3 ml taze medya ekleyin. Wel Mixl, 7 mi ortam içeren bir kültür şişesine az miktarda (100 ul) aktarın. Inkübatörde kültür şişesi inkübe edin. Passage 1 olarak şişeyi etiketleyin. </li><li> Geçit 11 veya 12 kadar, kültür hücre hatları. </li></ol> Nanopartiküller 2. Fabrikasyon <ol><li> ~ 10 -6 M (düzeltilmiş) seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi hazırlanması <ol><li> Bir şişe içinde 1 mg Poly molekül ağırlığına sahip [2-metoksi-5- (2-etilheksiloksi) -1,4-fenilenvinilen] (MEH-PPV) (ortalama Mn) 150,000-250,000 g / mol ve 3 ml tetrahidrofuran (THF) ekleyin . Sıcak bir plaka üzerinde 80 ° C&#39;de ısıtılırken 2 saat boyunca karıştırın. </li><li> 0.2 um&#39;lik bir şırınga filtresi kullanılarak yeni bir şişe içinde, yukarıda çözelti filtre. &#39;Sulandırılmamış MEH-PPV stok solüsyonu&#39; olarak bu çözüm etiketleyin. Adımlarla 2.1.3 ve 2.1.4 de açıklandığı gibi bu çözüm konsantrasyon ince ayar sonra nanoparçacık hazırlık dahil olacak. </li><li> 3 ml THF içinde seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi 50 ul ekle. &#39;Seyreltilmiş MEH-PPV stok solüsyonu&#39; olarak bu çözüm etiketleyin. UV-vis spektroskopi ile 495 nm&#39;de absorbansı, bir 1 cm&#39;lik kuartz bir küvete transfer ve ölçün. </li><li> Seyreltilmiş MEH-PPV stok çözeltisinin absorbansı 0.17 daha yüksek ise, bir seferde birden THF 1 ml ekleyerek seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözelti seyreltik ve 495 nm &#39;de ölçülen absorbans gelene kadar adım 2.1.3 tekrar 0.13-0.17 arasında değişmektedir. </li><li> Aşağıda gösterildiği gibi Lambert-Beer yasası kullanılarak seyreltilmiş MEH-PPV stok solüsyonu molaritesini hesaplayın. Burada, 0.15 emme protokolü geri kalanı için bir örnek olarak kullanılmıştır (örneğin., Gözlenen absorbansa göre aşağıdaki hesaplamalar ayarlayın), kullanılan MEH-PPV tükenme katsayısı 10 7 M-1 cm yol uzunluğu kullanılan -1 olduğu 1 cm. A = ε xbxc (Denklem 1) (ε - molar tükenme katsayısı, A - absorbans, b - yol uzunluğu, c - solüsyonun konsantrasyonu) 0.15 = 10 7 M-1 cm-1 x 1 cm XC (Denklem 2) c = 1.5 x 10 8 M (Denklem 3) Aşağıdaki gibi sulandırılmamış MEH-PPV stok solüsyonu konsantrasyonu bulmak için bu konsantrasyon kullanın: M 1 V = 1 M 2 V 2 (Denklem 4) 0.15 x 10 -7 M x 3050 ul = M 2 x 50 ul (Denklem 5) M = 2 9,15 x 10 7 M (Denklem 6) Bu &#39;arındırılmış sulandırılmamış MEH-PPV stok solüsyonu&#39; yoğunlaşmasıdır. </li></ol></li><li> Düzeltilmiş seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi içinde MEH-PPV kitle hesaplanması <ol><li> Bölüm 2.1.4 &#39;de elde edilen molaritesi ve 10 6 g / mol olan MEH-PPV moleküler ağırlığı (Mw), kullanılarak, aşağıda gösterildiği gibi ayarlanır seyreltilmemiş stok çözeltisi 1 ml MEH-PPV&#39;nin kütlesi hesaplanır. M = n / V (n -. No mol, V - L hacim) (Denklem 7) Bu durumda, 1 ml MEH-PPV kütlesi und ayarlandı veiluted stok çözeltisi 9.15 x 10 -4 gr olduğunu. </li></ol></li><li> MEH-PPV içinde Karıştırma PCBM <ol><li> Fenil-Cı 61 -bütirik asit metil ester (PCBM) kütlesini hesaplanır ağırlıkça% 50 PCBM kütlesine göre tanımlanan ağırlıkça% 50 PCBM katkılı MEH-PPV çözelti yapmak için hazır MEH-PPV çözeltisi içine eklenecek MEH-PPV (yani, MEH-PPV yarısı kütle). Bölüm 2.2 elde MEH-PPV ağırlığını kullanarak. MEH-PPV x% 100 = ağırlıkça% 50 PCBM arasında PCBM / 9.15 x 10 -4 gr Kütle (Denklem 8) PCBM = 4.57 x 10 -4 gr kütlesi (Denklem 9) </li><li> Bir şişe içinde, 1 mg PCBM tartılır ve 500 ul THF ilave edin. 910,88 g / mol olarak PCBM moleküler ağırlığı kullanılarak bu çözelti içinde PCBM konsantrasyonunu hesaplamak PCBM çözeltisi = 0,001 g / l (910,88 g / Mol x 500 ul), molaritesi (Denklem 10) PCBM çözeltisinin molaritesi = 2.19 x 10 -9 mol / ul (Denklem 11) </li><li> PCBM çözeltisinin hacmini hesaplayın arındırılmış eklemek için gerekli ME sulandırılmadan&#39;H-PPV stok solüsyonu, basamak 2.3.2 hesaplanan molarite ile THF içinde ağırlıkça% 50 PCBM katkılı MEH-PPV çözelti elde etmek için 4,57 x PCBM x 1 mol / 910,88 gx 1 ul / 2.19 x 10 -9 mol = 229 ul 10 -4 gr (Denklem 12) Arındırılmış seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi 1 ml PCBM çözeltisi 229 ul ilave edin ve iyice karıştırın. </li></ol></li><li> Çökeltme yöntemi ile nanopartiküllerin hazırlanması <ol><li> Aktarım, kendisine bağlı bir iğne ile 1 ml şırınga içine karıştırılır MEH-PPV / PCBM çözeltisi 1 mi. </li><li> Hızla 1200 rpm&#39;de karıştırıldıktan DI 4 ml su içine karıştırılır MEH-PPV / PCBM çözeltisi 1 ml enjekte edilir. Enjeksiyondan hemen sonra karıştırarak durdurun. Daha fazla işlem olmadan bu nanopartiküller kullanın. </li></ol></li></ol> Görüntüleme için Nanopartiküller ile Hücre Hatları 3. Kuluçka NOT: Tüm görüntüleme deneyleri 35 mm petri tamamlandı <ol><li> Nanoparti ve Alımhücre hatlarında kartılması <ol><li> 12. geçişine kadar Kültür hücre hatları. 35 mm Petri tabaklarda 12. geçiş kültürü hücreleri de. 24 saat sonra hücreler,% 40 konfluent olacak şekilde, 35 mm Petri kaplarına eklenir hücreleri konsantrasyonunu ayarlayın. </li><li> Bu aşamada, petri kaplarında% 10 FBS ile takviye edilmiş DMEM ortamı kaldırma iki kez 1 x DPBS hücreleri yıkayın ve Petri tabaklarına 2 ml DMEM içinde nanopartiküller süspansiyon 100 ul ilave edin. </li><li> 24 saat sonra petri gelen DMEM / nanopartiküller süspansiyon kaldırmak ve 1x DPBS 3 kez hücreleri yıkayın. Daha sonra 10 dakika süreyle% 4 paraformaldehid ile inkübe edilerek hücrelerin tespit. DPBS ile iki kez yıkanır. 2 dakika için boya ile inkübe edilerek 300 nM DAPI ile hücrelerin Leke. DPBS ile iki kez yıkanır. Ardından görüntüleme için DPBS hücreleri tutun. </li></ol></li><li> ROS Algılama <ol><li> Kültür A549 ve bölüm 3.1.1 açıklandığı üzere Petri, hücre satır başına 6&#39;da OVCAR3 hücre hatları. EtiketPetri kapları olarak, Tablo 1 &#39;de gösterilen. </li><li> Tablo 1 &#39;de gösterilmiş ve 24 saat süreyle inkübe olarak petri kutularının üç 2 ml DMEM içinde nanopartikül süspansiyon 100 ul ekle. Hafif dozda almak 24 saat sonra hücrelerin yıkayın ve HBSS (Hank Dengeli Tuz Çözeltisi) hücreleri askıya ücretsiz medya boya olacak Petri kapları için. </li><li> 15 dakika boyunca güneş simülatörü lambayı Isınma. UV ışığı süzmek için lambanın önünde UV filtresi yerleştirin. Petri yüzeyinde 0,5 güneş (50 mW / cm 2) yoğunluğu elde etmek için lamba gücünü ayarlayarak bir referans güneş pili ile lamba kalibre edin. Bu özel kurulumda bu durum lambası verilen 218 W güç ile elde edilmiştir. </li><li> 180 J aşağıdaki hesaplamalar gösterildiği gibi / cm2 bir hafif doz sonuçlanır 60 dakika boyunca lambası (kapağın açık) altında petri kaplarına yerleştirin: 50 mW / cm2 x 3.600 saniye / 1.000 = 180 J / cm2 </li><li> HBSS çıkarın ve yıkanmadan daha petri kaplarına,% 10 FBS ile takviye edilmiş DMEM ortamı 2 mi ekleyin. 2 saat daha inkübe hücreleri. </li><li> Pozitif kontrol için 30 dakika boyunca 100 uM hidrojen peroksit (H2O 2) ile hücrelerin inkübe edin. </li><li> 37 ° C&#39;de 30 dakika boyunca boya ile inkübe edilmesi ile ROS tespit reajanı 5 uM değerinde bir nihai konsantrasyona sahip her petri hücreleri Leke. </li><li> 10 dakika boyunca% 4 paraformaldehit ile inkübe edilerek hücreleri saptamak. DPBS ile iki kez yıkanır. 2 dakika için boya ile inkübe edilerek 300 nM DAPI ile hücrelerin Leke. DPBS ile iki kez yıkanır. Ardından görüntüleme için DPBS hücreleri tutun. </li></ol></li><li> PI ve Aneksin V FITC tarafından apoptoz ve nekroz <ol><li> Kültür 5. Petri kapları her hücre hattı. Kalan 2 petri kontrol numuneleri olacak ise bu Petri üçü deney için olacaktır. E kadar nanopartiküller ile deney için 3 Petri kapları inkübebölüm 3.1.2 xplained. Kontrol numuneleri nanopartiküller ile inkübe değildir. </li><li> 24 saat inkübasyondan sonra adım 3.2.3 izleyin. </li><li> Lamba (kapağı açık) altında 3 deney petri kaplarına yerleştirilir ve 20 dakikada, 40 dakikada bir ve 60 dakikada bir bir tane çıkarın. Bu 60, 120 ve 180 ışık dozlarda J / cm2, sırasıyla (bölüm 3.2.4 hesaplama) maruz bırakıldı üç numune verir. Daha sonra, kontrol petri kutularının birine 180 J / cm2 ışık dozajını. Bu nanopartiküllerin yokluğunda tutulan ışık dozu ile kontrol edilmesidir. Işık kalan kontrol numunesine doz (hayır nanopartiküller ve uygulanan ışık dozu) uygulama yapmayınız. </li><li> % 10 FBS ile takviye edilmiş DMEM ortamı ile HBSS takın ve 4 saat boyunca inkübatör petri kapları tutmak. </li><li> 15 dakika için boya ile inkübe edilmesi ile deneysel ve annexin V FITC 20 ul kontrol petri hücreleri Leke. DPBS ile iki kez yıkanır. C Leke2 dakika boyunca boyalarla inkübe edilerek 300 nM DAPI olarak 300 nM PI (propidyum iyodür) ile arşın. DPBS ile iki kez yıkanır. Ardından görüntüleme için DPBS hücreleri tutun. </li></ol></li></ol> Nanopartiküller 4. İçsel Sitotoksisite <ol><li> 96-çukurlu levhalarda yer alan hücreler ve kültürü Sayım <ol><li> Ortamı çıkarmayı ve 10 dakika boyunca% 0.05 tripsin ile hücrelerin inkübasyonu takiben DPBS hücreler iki kez yıkayarak Kültür şişelerinden alınan hücreler hasat. Elde edilen hücre çözeltisine,% 10 FBS ile takviye 2 mi DMEM ortamı. Gömleklere hücre kümeleri ayırmak için düzgün bir çözüm karıştırın. </li><li> Hücre süspansiyonu 100 ul almak ve% 10 FCS ile takviye edilmiş 900 ul DMEM ortamına ilave edin. İyice karıştır. Bir hemasitometre üzerine bu süspansiyonu 10 ul yerleştirin. Hemasitometre kullanarak hücreleri sayın ve 4.1.1 4 10 x 5 hücre / ml hücre süspansiyonu konsantrasyonunu ayarlamak. </li><li> 5 96 oyuklu plakalar 0 saat, 24 saat olarak etiketlenmiş çıkarınızr, 48 saat, 72 saat ve 96 saat. Bu şekilde / oyuk 2500 tohum hücreleri Tablo 2 &#39;de gösterildiği gibi kuyu içine 5 x 10 4 hücre / ml hücre çözeltilerinin 50 ul (TE 71 ve A549) ekleyin. OVCAR3 ve MDA-MB-231 hücre hatları için aynı prosedürü yapın. </li><li> 24 saat sonra 1 x DPBS ile kuyu yıkama ve Tablo 2 &#39;de gösterildiği gibi kuyu içine nanopartiküllerin artan konsantrasyonlarda 50 ul ilave edin., 20 100 eklenerek, farklı nanopartikül konsantrasyonları hazırlayın ve DMEM 2.4.2 den nanopartikül süspansiyonu 180 ul kadar sırasıyla nihai 0.4 x 10 -4 mg / ml&#39;lik konsantrasyonlar elde nanopartikül 2 ml hacim, 2.0 x 10 -4 mg / ml ve 3.6 x 10 -4 mg / ml elde etmek. Her bir hücre hattı nanopartiküller her bir konsantrasyonu için üçlü yer alır. </li></ol></li><li> Karanlıkta, hücre canlılığını ölçen <ol><li> Hemen nanopartiküller ekledikten sonra 0 saat plakasına 10 ul MTT ekleyin. Formazan kristalleştirme için 4 saat süre ile plaka inkübeals oluşturulur. Kuyulara 50 ul çözünme çözeltisi ekleyin. Formazan kristalleri çözmek üzere, 6 saat boyunca plaka inkübe edin. </li><li> Mikro levha okuyucusu ile 570 nm&#39;de absorbans kaydederek 0 saat plakanın hücre canlılığı ölçülür. </li><li> 24 saat plaka için, 1x DPBS hücreleri yıkayın ve nanopartiküller ile her bir kuyu sonra 24 saat inkübasyon 50 ul medya ekleyebilirsiniz. MTT ekleyin ve aynı 4.2.1 ve 4.2.2 açıklanan plaka okuyun. </li><li> 48 saat, 72 saat ve 96 saat için plakalar, 1 kez DPBS hücreleri yıkayın ve nanopartiküller ile 24 saat inkübasyondan sonra kuyulara 50 ul ortamı eklenir. Kalan sürelerde inkübe hücreleri. </li><li> 4.2.1 ve 4.2.2 de açıklandığı gibi 4.2.5) belirli zaman noktalarında hücre canlılığı ölçün. </li><li> (N = 3) 3 kez tam bir deney tekrarlayın </li></ol></li></ol> 5. PDT sonra Hücre Canlılık Ölçme <ol><li> Hücrelerin sayılması ve 96 oyuklu plakalar içinde kültürlenmesi. <ol><li> 9 bir dizi EtiketTE 71 + A549 plakaları ve OVCAR3 + MDA-MB-231 plakaları hem Tablo 3 &#39;de gösterildiği gibi 6 oyuklu plakalar. 4.1.3 gösterilen plakaların düzeni aynı olacaktır. </li><li> 4.1.2 Tablo 2 &#39;de gösterildiği gibi, aynı düzeni ile Bölüm 4.1&#39;de açıklandığı gibi 96-yuvalı plakalar Seed. </li><li> 24 saat plakalarına nanopartiküller ekledikten sonra, 4.1.4&#39;de açıklandığı gibi. </li><li> Nanopartiküllerin ilave edildikten sonra 24 saat 1x DPBS hücreleri yıkayın ve her bir oyuğa 50 ul HBSS ekleyin. </li><li> 3.2.3 açıklandığı üzere, ilgili ışık dozlarla plakaları ışın tedavisi. </li><li> % 10 FBS ile takviye edilmiş 50 ul DMEM ortamı ile HBSS değiştirin ve PDT sonra ilgili süreler boyunca inkübe edin. </li><li> 4.2.1 ve 4.2.2 açıklandığı gibi, her bir zaman süresinden sonra, hücre canlılığı ölçülür. </li></ol></li></ol> 6. Floresan Mikroskopi <ol><li> Nanopartiküllerin Uptake <ol><li> Mikroskop a lambaları açınnd görüntüleme önce lazer 30 dakika. Mikroskop sahnede (bölüm 3.1 açıklandığı gibi) sabit hücreleri içeren petri koyun. </li><li> . Tablo 4 de gösterildiği gibi filtre kullanarak nanopartiküller ve DAPI floresans toplamak ImageJ yazılım faz kontrastı, nanoparçacık ve DAPI görüntü Yerleşimi. </li></ol></li><li> ROS Algılama <ol><li> Görüntüleme önce mikroskop 30 dakika lambaların açın. Mikroskop sahnede (bölüm 3.2&#39;de açıklandığı gibi) hücreleri içeren petri koyun. </li><li> . Tablo 4 de gösterildiği gibi filtre kullanarak saptama reaktif maddesi nanopartiküller, DAPI ve ROS floresans toplamak ImageJ yazılım faz kontrastı, nanoparçacık, DAPI ve ROS tespit reajanı görüntü Yerleşimi. </li></ol></li><li> PI ve Aneksin V FITC tarafından apoptoz ve nekroz <ol><li> Görüntüleme önce mikroskop 30 dakika lambaların açın. Açıklandığı gibi (hücreleri içeren Petri kabı koyunmikroskop sahnede bölüm 3.3). </li><li> . Tablo 4&#39;te gösterildiği gibi filtreler kullanılarak nanopartiküller, DAPI, PI ve Annexin V FITC gelen floresan toplayın ImageJ yazılım faz kontrast, nanoparçacık, DAPI, PI ve Annexin V FITC görüntüleri Yerleşimi. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Dolmans, D., Fukumura, D., Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photodynamic+therapy+for+cancer.">Photodynamic therapy for cancer.</a> Nat Rev Cancer. 3 (5), 380-387 (2003).</li><li>Dougherty, T. J., 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=Photodynamic+therapy.">Photodynamic therapy.</a> J Natl Cancer Inst. 90 (12), 889-905 (1998).</li><li>Ferrari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+nanotechnology:+Opportunities+and+challenges.">Cancer nanotechnology: Opportunities and challenges.</a> Nat Rev Cancer. 5 (3), 161-171 (2005).</li><li>Oleinick, N. L., Morris, R. L., Belichenko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+apoptosis+in+response+to+photodynamic+therapy:+what,+where,+why,+and+how.">The role of apoptosis in response to photodynamic therapy: what, where, why, and how.</a> Photochem Photobiol Sci. 1 (1), 1-21 (2002).</li><li>Ormond, A., Freeman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dye+Sensitizers+for+Photodynamic+Therapy.">Dye Sensitizers for Photodynamic Therapy.</a> Materials. 6 (3), 817-840 (2013).</li><li>Pass, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photodynamic+Therapy+in+Oncology+-+Mechanisms+and+Clinical+Use.">Photodynamic Therapy in Oncology - Mechanisms and Clinical Use.</a> J Natl Cancer Inst. 85 (6), 443-456 (1993).</li><li>Sariciftci, N. S., Smilowitz, L., Heeger, A. J., Wudl, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoinduced+electron+transfer+from+a+conducting+polymer+to+buckminsterfullerene.">Photoinduced electron transfer from a conducting polymer to buckminsterfullerene.</a> Science. 258 (5087), 1474-1476 (1992).</li><li>Sperandio, F. 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=Photoinduced+electron-transfer+mechanisms+for+radical-enhanced+photodynamic+therapy+mediated+by+water-soluble+decacationic+C-70+and+C84O2+Fullerene+Derivatives.">Photoinduced electron-transfer mechanisms for radical-enhanced photodynamic therapy mediated by water-soluble decacationic C-70 and C84O2 Fullerene Derivatives.</a> Nanomed-Nanotechnol. 9 (4), 570-579 (2013).</li><li>Fan, J. Q., Fang, G., Zeng, F., Wang, X. D., Wu, S. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water-Dispersible+Fullerene+Aggregates+as+a+Targeted+Anticancer+Prodrug+with+both+Chemo-+and+Photodynamic+Therapeutic+Actions.">Water-Dispersible Fullerene Aggregates as a Targeted Anticancer Prodrug with both Chemo- and Photodynamic Therapeutic Actions.</a> Small. 9 (4), 613-621 (2013).</li><li>Grynyuk, I., 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=Photoexcited+fullerene+C-60+disturbs+prooxidant-antioxidant+balance+in+leukemic+L1210+cells.">Photoexcited fullerene C-60 disturbs prooxidant-antioxidant balance in leukemic L1210 cells.</a> Materialwiss Werkstofftech. 44 (2-3), 139-143 (2013).</li><li>Liu, X. M., 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=Separately+doped+upconversion-C-60+nanoplatform+for+NIR+imaging-guided+photodynamic+therapy+of+cancer+cells.">Separately doped upconversion-C-60 nanoplatform for NIR imaging-guided photodynamic therapy of cancer cells.</a> Chem Commun. 49 (31), 3224-3226 (2013).</li><li>Trpkovic, A., Todorovic-Markovic, B., Trajkovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+pristine+versus+functionalized+fullerenes:+mechanisms+of+cell+damage+and+the+role+of+oxidative+stress.">Toxicity of pristine versus functionalized fullerenes: mechanisms of cell damage and the role of oxidative stress.</a> Arch Toxicol. 86 (12), 1809-1827 (2012).</li><li>Chen, Z. Y., MA, L. J., Liu, Y., Chen, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+Functionalized+Fullerenes+in+Tumor+Theranostics.">Applications of Functionalized Fullerenes in Tumor Theranostics.</a> Theranostics. 2 (3), 238-250 (2012).</li><li>Park, S. H., 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=Bulk+heterojunction+solar+cells+with+internal+quantum+efficiency+approaching+100%.">Bulk heterojunction solar cells with internal quantum efficiency approaching 100%.</a> Nat Photonics. 3 (5), 297-302 (2009).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Nanopartiküller imalatı sırasında nanoparçacık alımını sağlamak için bazı kritik önlemler korumak için gerekli oldu. Bu solüsyonun konsantrasyonu oluşturulmuştur nanopartiküllerin büyüklüğü belirlemede önemli bir rol oynadığı görülmüştür gibi THF (ağırlıkça% 50 PCBM ile harmanlanmış) bir 10 -6 M MEH-PPV çözelti DI su içine enjekte etmek için hazırlanmıştır. Konsantrasyon UV-vis spektroskopi ile kontrol edilmiştir. Protokol aşamasında olduğunu ilk bu çözümü...

Fotodinamik Terapi (PDT) photosensitizers hedef dokuya uygulanır ve foto ışığa maruz kaldığında reaktif oksijen türlerinin (ROS) oluşturur. Böyle tekli oksijen ve süperoksit olarak ROS türleri oksidatif stres, hücre ve dokuların 1-4 sonraki yapısal hasara neden olabilir. Nedeniyle uygulama kolaylığı için bu yöntem etkin incelenmiş ve klinik çalışmalar yer 5,6 almış. Bununla birlikte, bu (azalmış biyolojik ve potansiyel akut toksisite yol açar) hassaslaştırıcı karanlık hassaslaştırıcıların toksisitesi, gün ışığına (nedeniyle hassasiyetini seçici olmayan dağılıma), hastanın duyarlılığı ve hidrofobiklik kadar önemli sorunlar devam ediyor. Burada fabrikasyon ve in-vitro PDT için yeni nesil ışığa olarak fullerenin ile harmanlanmış polimer nanopartiküller yapma değerlendirilmesi bir yöntem sunduk. Nanopartiküllerin kendiliğinden agregasyon oluşturulmaktadıriletken polimerin MEH-PPV (poli [2-metoksi-5- (2-etilheksiloksi) -1,4-fenilenvinilen]) bu malzemelerin uyumlu içinde çözüldü fulleren PCBM (fenil-Cı-61 -bütirik asit metil ester) ile Çözücü hızlı olmayan bir uygun bir solvent (Şekil 1A) içine enjekte edilir. Ev sahibi polimer olarak MEH-PPV seçimi üçlü oluşumu yüksek oranda neden yüksek sönme katsayısı ile motive ve fulleren PCBM 7 verimli ve ultra hızlı şarj ve enerji transferi hem edilir. Bu özellikler tekli oksijen ve FDT süperoksit oluşumunun duyarlılık için idealdir. Fulleren aslında hem moleküler ve nanoparçacık formunda 8-13 yılında PDT uygulanmıştır. Ancak, şiddetli sitotoksisite daha da geliştirilmesi 12 engelliyordu. Burada MEH-PPV bir dizi matrisi içinde fulleren kapsülleme bir PDT hassaslaştırıcı malzemesi kompozit MEH-PPV / PCBM nanopartiküller sonuçlar bu gösteriyor ki iözünde sitotoksik değil nedeniyle yukarıda belirtilen Fotofiziksel özelliklerine kanser nanoparçacık büyüklüğüne ve yüzey yükü nedeniyle hücreler ve düşük ışık dozlarda verimleri oldukça etkili PDT tedavisi doğru özgüllük gösterir.

<table><tbody><tr><td>Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV)</td><td>Sigma Aidrich</td><td>536512-1G</td><td>average M&lt;sub&gt;n&lt;/sub&gt;&amp;nbsp;150,000-250,000</td></tr><tr><td>[6,6]-Phenyl C61&amp;nbsp;butyric acid methyl ester (PCBM)</td><td>Sigma Aidrich</td><td>684449-500MG</td><td>&gt;99.5%</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>EMD</td><td>TX0284-6</td><td>Drisolv</td></tr><tr><td>1 ml syringe</td><td>National Scientific Company</td><td>37510-1</td><td>For filtration of MEH-PPV solution</td></tr><tr><td>Syringe filter</td><td>VWR</td><td>28145-495</td><td>25 mm, 0.2 &amp;micro;m, PTFE</td></tr><tr><td>1 ml syringe</td><td>Hamilton Company</td><td>81320</td><td>For injection of MEH-PPV solution into water to make nanoparticles</td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s Modification of Eagle&#039;s Medium/Ham&#039;s F-12 50/50 Mix (DMEM)</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-350</td><td></td></tr><tr><td>Hank&#039;s Balanced Salt Solution without phenol red (HBSS)</td><td>Quality Biological (VWR)</td><td>10128-740</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s Phosphate-Buffered Saline, 1x without calcium and magnesium (DPBS)</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-436</td><td></td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum, Regular (Heat Inactivated) (FBS)</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-736</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin EDTA 1x 0.25%</td><td>Corning (VWR)</td><td>45000-664</td><td>Trypsin/2.21 mM EDTA in HBSS without sodium bicarbonate, calcium and magnesium Porcine Parvovirus Tested</td></tr><tr><td>16% Paraformaldehyde</td><td>Electron Microscopy Sciences&amp;nbsp;</td><td>15710</td><td>16% paraformaldehyde is diluted to 4% by adding PBS</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>&amp;nbsp;Biotium VWR</td><td>89139-054</td><td>Nuclear stain</td></tr><tr><td>5 ml pipettes</td><td>VWR</td><td>82050-478</td><td></td></tr><tr><td>75 cm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; culture flask</td><td>VWR</td><td>82050-856</td><td>for culturing cells</td></tr><tr><td>96-well plates</td><td>VWR</td><td>82050-771</td><td>for MTT assays</td></tr><tr><td>Tissue Culture Dishes with Vents</td><td>Greiner Bio-One (VWR)</td><td>82050-538</td><td></td></tr><tr><td>Propidium iodide</td><td>Molecular probes</td><td>P3566</td><td></td></tr><tr><td>Annexin V FITC</td><td>Invitrogen</td><td>A13199</td><td>dye for apoptosis</td></tr><tr><td>Celltiter 96 non-R 1000 assays</td><td>Promega (VWR)</td><td>&lt;a href=&quot;https://www.vwrsp.com/catalog/product/index.cgi?catalog_number=PAG4000&quot;&gt;PAG4000&lt;/a&gt;</td><td>MTT</td></tr><tr><td>CellROX Green Reagent, for oxidative stress detection</td><td>Invitrogen</td><td>C10444</td><td>For ROS detection</td></tr><tr><td>UV-vis spectrometer</td><td>Agilent 8453</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluorescence spectrometer</td><td>NanoLog HoribaJobin Yvon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dynamic light scattering</td><td>PD2000DLS, Precision detector</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Incubator</td><td>NuAir DH Autoflow</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Confocal microscope</td><td>Zeiss Axioskop2</td><td></td><td>63X oil immersion objective lens</td></tr><tr><td>Epiluminescence microscope</td><td>Olympus IX71</td><td></td><td>60X water immersion objective lens, Andor Zyla sCMOS camera</td></tr><tr><td>Solar Simulator</td><td>Newport 67005 Oriel Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Reference solar cell</td><td>Oriel&amp;nbsp;</td><td></td><td>VLSI Standards Incorporated</td></tr><tr><td>Microplate reader</td><td>BioTek Ex808</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hemocytometer</td><td>Hausser Scientific Partnership</td><td>3200</td><td>For counting cells</td></tr></tbody></table>

photodynamic therapy with blended conducting polymer/fullerene nanoparticle photosensitizers

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next generation photosensitizers for Photodynamic Therapy (PDT) is reported. The nanoparticles are formed by hydrophobic interaction of the semiconducting polymer MEH-PPV (poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]) with the fullerene PCBM (phenyl-C61-butyric acid methyl ester) in the presence of a non-compatible solvent. MEH-PPV has a high extinction coefficient that leads to high rates of triplet formation, and efficient charge and energy transfer to the fullerene PCBM. The latter processes enhance the efficiency of the PDT system through fullerene assisted triplet and radical formation, and ultrafast deactivation of MEH-PPV excited stated. The results reported here show that this nanoparticle PDT sensitizing system is highly effective and shows unexpected specificity to cancer cell lines.

Alım ve nanopartiküllerin içsel sitotoksisite Ağırlıkça% 50 harmanlanmış MEH-PPV / PCBM nanopartiküller TE 71 ile inkübe edilmiştir, MDA-MB-231, A549 ve OVCAR3 hücre çizgileri. PCBM karıştırma seviyesi konjuge polimerler ve fullerenler 14 arasında ideal bir yük ve enerji transferi özellikleri temin ettiği gösterilmiştir ağırlıkça% 50 PCBM olarak seçildi. Nanoparçacık alımının Floresan görüntüleri Şekil 1B&#39;de</strong...

Watch this Scientific Journal Video about Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers at JoVE.com

Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

This protocol describes a method for the fabrication of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene. These nanoparticles were investigated for their potential use as a next generation photosensitizers for Photodynamic Therapy (PDT).

Karma Polimer / Fulleren Nanopartikül photosensitizers Şefliği ile Fotodinamik Tedavi

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next ...

photodynamic-therapy-with-blended-conducting-polymerfullerene

Research

JoVE Journal

Chemistry

8.5K Görüntüleme.  University of Central Florida. This protocol describes a method for the fabrication of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene. These nanoparticles were investigated for their potential use as a next generation photosensitizers for Photodynamic Therapy (PDT). 

Video: Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

Anticancer Efficacy of Photodynamic Therapy with Lung Cancer-Targeted Nanoparticles

Photodynamic therapy (PDT) is a non-invasive and non-surgical method representing an attractive alternative choice for lung cancer treatment. Photosensitizers selectively accumulate in tumor tissue and lead to tumor cell death in the presence of oxygen and the proper wavelength of light.
To increase the therapeutic effect of PDT, we developed both photosensitizer- and anticancer agent-loaded lung cancer-targeted nanoparticles. Both enhanced permeability and retention (EPR) effect-based passive targeting and hyaluronic-acid-CD44 interaction-based active targeting were applied. CD44 is a well-known hyaluronic acid receptor that is often introduced as a biomarker of non-small cell lung cancer. 
In addition, a combination of PDT and chemotherapy is adopted in the present study. This combination concept may increase anticancer therapeutic effects and reduce adverse reactions. 
We chose hypocrellin B (HB) as a novel photosensitizer in this study. It has been reported that HB causes higher anticancer efficacy of PDT compared to hematoporphyrin derivatives1. Paclitaxel was selected as the anticancer drug since it has proven to be a potential treatment for lung cancer2. 
The antitumor efficacies of photosensitizer (HB) solution, photosensitizer encapsulated hyaluronic acid-ceramide nanoparticles (HB-NPs), and both photosensitizer- and anticancer agent (paclitaxel)-encapsulated hyaluronic acid-ceramide nanoparticles (HB-P-NPs) after PDT were compared both in vitro and in vivo. The in vitro phototoxicity in A549 (human lung adenocarcinoma) cells and the in vivo antitumor efficacy in A549 tumor-bearing mice were evaluated.
The HB-P-NP treatment group showed the most effective anticancer effect after PDT. In conclusion, the HB-P-NPs prepared in the present study represent a potential and novel photosensitizer delivery system in treating lung cancer with PDT.

Photodynamic therapy (PDT) is an alternative choice for lung cancer treatment. To increase the therapeutic effect of PDT, lung cancer-targeted nanoparticles combined with chemotherapy were developed. Both in vitro and in vivo anticancer efficacies of PDT with prepared nanoparticles were evaluated.

Akciğer Kanseri Hedefli Nanopartiküller ile Fotodinamik Tedavi antikanser Etkinliği

Photodynamic therapy (PDT) is a non-invasive and non-surgical method representing an attractive alternative choice for lung cancer treatment. ...

Kanser Araştırmaları

A 'Plug and Play' Method to Create Water-dispersible Nanoassemblies Containing an Amphiphilic Polymer, Organic Dyes and Upconverting Nanoparticles

In this protocol, we first describe a procedure to synthesize lanthanide doped upconverting nanoparticles (UCNPs). We then demonstrate how to generate amphiphilic polymers in situ, and describe a protocol to encapsulate the prepared UCNPs and different organic dye molecules (porphyrins and diarylethenes) using polymer shells to form stable water-dispersible nanoassemblies. The nanoassembly samples containing both the UCNPs and the diarylethene organic dyes have interesting photochemical and photophysical properties. Upon 365 nm UV irradiation, the diarylethene group undergoes a visual color change. When the samples are irradiated with visible light of another specific wavelength, the color fades and the samples return to the initial colorless state. The samples also emit visible light from the UCNPs upon irradiation with 980 nm near-infrared light. The emission intensity of the samples can be tuned through alternate irradiation with UV and visible light. Modulation of fluorescence can be performed for many cycles without observable degradation of the samples. This versatile encapsulation procedure allows for the transfer of hydrophobic molecules and nanoparticles from an organic solvent to an aqueous medium. The polymer helps to maintain a lipid-like microenvironment for the organic molecules to aid in preservation of their photochemical behavior in water. Thus this method is ideal to prepare water-dispersible photoresponsive systems. The use of near-infrared light to activate upconverting nanoparticles allows for lower energy light to be used to activate photoreactions instead of more harmful ultraviolet light.

Organic dye molecules and oleic acid coated upconverting nanoparticles are not water-soluble. This protocol describes a &#8216;plug and play&#8217; method that enables the transfer of organic dye molecules and upconverting particles from their initial hydrophobic solvent to water.

A &#39;Tak ve&#39; Yöntem, bir Amfifilik Polimer, Organik maddeler ve upconverting Nanopartiküller İçeren Su dağılabilir Nanoassemblies oluşturma

In this protocol, we first describe a procedure to synthesize lanthanide doped upconverting nanoparticles (UCNPs). We then demonstrate how to generate ...

Kimya

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step process that finishes with Negishi coupling. Negishi coupling is a cross-coupling process in which a chemical precursor is first lithiated, followed by transmetallation with ZnCl2. The resultant organozinc compound can be coupled to a dibrominated aromatic precursor to give the conjugated monomer. Polymer films can be prepared via electropolymerization of the monomer and characterized using cyclic voltammetry and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectroscopy. Nanoparticles (NPs) are prepared via emulsion polymerization of the monomer using a two-surfactant system to yield an aqueous dispersion of the polymer NPs. The NPs are characterized using dynamic light scattering, electron microscopy, and UV-Vis-NIR-spectroscopy. Cytocompatibility of NPs is investigated using the cell viability assay. Finally, the NP suspensions are irradiated with a NIR laser to determine their effectiveness as potential materials for photothermal therapy (PTT).

A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.

Elektroaktif Polimer nanopartiküller Sergileme Fototermal Özellikleri

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Mühendislik

5-Aminolevulinic Acid-mediated Photodynamic Therapy on Primary Bone Tumor and Bone Metastases Cell Lines

Bone metastases are associated with poor prognosis and low quality of life for the affected patients. Photodynamic therapy (PDT) emerges as a noninvasive therapy that can target local metastatic bone lesions. This paper presents an in vitro method to study the PDT effect in adherent cell lines. To this end, we demonstrate a step-by-step approach to subject both primary (giant cell bone tumor) and human bone metastatic cancer cell lines (derived from a primary invasive ductal breast carcinoma and renal carcinoma) to 5-aminolevulinic acid (5-ALA)-mediated PDT. 
After 24 h post 5-ALA-PDT irradiation (blue light-wavelength 436 nm), the therapeutic effect was assessed in terms of cell migration potential, viability, apoptotic features, and cellular growth arrest (senescence). Post 5-ALA-PDT irradiation, musculoskeletal-derived cell lines respond differently to the same doses and exposure of PDT. Depending on the extent of cellular damage triggered by PDT exposure, two different cell fates-apoptosis and senescence were noted. Variable sensitivity to PDT therapy among different bone cancer cell lines provides useful information for selecting more appropriate PDT settings in clinical settings. This protocol is designed to exemplify the use of PDT in the context of musculoskeletal neoplastic cell lines. It may be adjusted to investigate the therapeutic effect of PDT on various cancer cell lines and various photosensitizers and light sources.

<meta charset="utf8"></head><body>5-Primer Kemik Tümörü ve Kemik Metastazı Hücre Hatlarında Aminolevulinik Asit Aracılı Fotodinamik Tedavi

This protocol presents a step-by-step methodological approach of exposing bone metastatic cells lines and primary bone tumors to 5-aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy (PDT). The effects on cell migration potential/invasiveness, viability, apoptosis, and senescence potential are also analyzed following PDT exposure.

5-Primer Kemik Tümörü ve Kemik Metastazı Hücre Hatlarında Aminolevulinik Asit Aracılı Fotodinamik Tedavi

Bone metastases are associated with poor prognosis and low quality of life for the affected patients. Photodynamic therapy (PDT) emerges as a noninvasive ...

Optical Control of Living Cells Electrical Activity by Conjugated Polymers

Hybrid interfaces between organic semiconductors and living tissues represent a new tool for in-vitro and in-vivo applications. In particular, conjugated polymers display several optimal properties as substrates for biological systems, such as good biocompatibility, excellent mechanical properties, cheap and easy processing technology, and possibility of deposition on light, thin and flexible substrates. These materials have been employed for cellular interfaces like neural probes, transistors for excitation and recording of neural activity, biosensors and actuators for drug release. Recent experiments have also demonstrated the possibility to use conjugated polymers for all-optical modulation of the electrical activity of cells. Several in-vitro study cases have been reported, including primary neuronal networks, astrocytes and secondary line cells. Moreover, signal photo-transduction mediated by organic polymers has been shown to restore light sensitivity in degenerated retinas, suggesting that these devices may be used for artificial retinal prosthesis in the future. All in all, light sensitive conjugated polymers represent a new approach for optical modulation of cellular activity.
In this work, all the steps required to fabricate a bio-polymer interface for optical excitation of living cells are described. The function of the active interface is to transduce the light stimulus into a modulation of the cell membrane potential. As a study case, useful for in-vitro studies, a polythiophene thin film is used as the functional, light absorbing layer, and Human Embryonic Kidney (HEK-293) cells are employed as the biological component of the interface. Practical examples of successful control of the cell membrane potential upon stimulation with light pulses of different duration are provided. In particular, it is shown that both depolarizing and hyperpolarizing effects on the cell membrane can be achieved depending on the duration of the light stimulus. The reported protocol is of general validity and can be straightforwardly extended to other biological preparations.

A method for stimulation of in-vitro cell cultures electrical activity with visible light, based on the use of organic semiconducting polymers is described.

Konjuge Polimerler tarafından Hücreler Elektrik Etkinliği Yaşam Optik Kontrol

Hybrid interfaces between organic semiconductors and living tissues represent a new tool for in-vitro and in-vivo applications. In particular, conjugated ...

Biyomühendislik

An Integrated System to Remotely Trigger Intracellular Signal Transduction by Upconversion Nanoparticle-mediated Kinase Photoactivation

Upconversion nanoparticle (UCNP)-mediated photoactivation is a new approach to remotely control bioeffectors with much less phototoxicity and with deeper tissue penetration. However, the existing instrumentation on the market is not readily compatible with upconversion application. Therefore, modifying the commercially available instrument is essential for this research. In this paper, we first illustrate the modifications of a conventional fluorimeter and fluorescence microscope to make them compatible for photon upconversion experiments. We then describe the synthesis of a near-infrared (NIR)-triggered caged protein kinase A catalytic subunit (PKA) immobilized on a UCNP complex. Parameters for microinjection and NIR photoactivation procedures are also reported. After the caged PKA-UCNP is microinjected into REF52 fibroblast cells, the NIR irradiation, which is significantly superior to conventional UV irradiation, efficiently triggers the PKA signal transduction pathway in living cells. In addition, positive and negative control experiments confirm that the PKA-induced pathway leading to the disintegration of stress fibers is specifically triggered by NIR irradiation. Thus, the use of protein-modified UCNP provides an innovative approach to remotely control light-modulated cellular experiments, in which direct exposure to UV light must be avoided.

In this protocol, caged protein kinase A (PKA), a cellular signal transduction bioeffector, was immobilized on a nanoparticle surface, microinjected into the cytosol, and activated by the upconverted UV light from near-infrared (NIR) irradiation, inducing downstream stress fiber disintegration in the cytosol.

Hücre içi sinyal iletimi Upconversion nanopartikül aracılı kinaz Photoactivation tarafından uzaktan tetiklemek için entegre bir sistem

Upconversion nanoparticle (UCNP)-mediated photoactivation is a new approach to remotely control bioeffectors with much less phototoxicity and with deeper ...

An In-House-Built and Light-Emitting-Diode-Based Photodynamic Therapy Device for Enhancing Verteporfin Cytotoxicity in a 2D Cell Culture Model

This paper describes a novel, simple, and low-cost device to perform in vitro photodynamic therapy (PDT) assays, named the PhotoACT. The device was built using a set of conventional programmable light-emitting diodes (LEDs), a liquid crystal display (LCD) module, and a light sensor connected to a commercial microcontroller board. The box-based structure of the prototype was made with medium-density fiberboards (MDFs). The internal compartment can simultaneously allocate four cell culture multiwell microplates.
As a proof of concept, we studied the cytotoxic effect of the photosensitizer (PS) verteporfin against the HeLa cell line in two-dimensional (2D) culture. HeLa cells were treated with increasing concentrations of verteporfin for 24 h. The drug-containing supernatant medium was discarded, the adherent cells were washed with phosphate-buffered saline (PBS), and drug-free medium was added. In this study, the effect of verteporfin on cells was examined either without light exposure or after exposure for 1 h to light using red-green-blue (RGB) values of 255, 255, and 255 (average fluence of 49.1 &#177; 0.6 J/cm2). After 24 h, the cell viability was assessed by the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay.
Experimental results showed that exposure of cells treated with verteporfin to the light from the device enhances the drug&#39;s cytotoxic effect via a mechanism mediated by reactive oxygen species (ROS). In addition, the use of the prototype described in this work was validated by comparing the results with a commercial PDT device. Thus, this LED-based photodynamic therapy prototype represents a good alternative for in vitro studies of PDT.

Here, we describe a novel, simple, and low-cost device to successfully perform in vitro photodynamic therapy (PDT) assays using two-dimensional HeLa cell culture and verteporfin as a photosensitizer.

2D Hücre Kültürü Modelinde Verteporfin Sitotoksisitesini Arttırmak için Şirket İçi İnşa Edilmiş ve Işık Yayan Diyot Tabanlı Fotodinamik Terapi Cihazı

This paper describes a novel, simple, and low-cost device to perform in vitro photodynamic therapy (PDT) assays, named the PhotoACT. The device was built ...

Biyokimya

An In Vitro Approach to Photodynamic Therapy

Photodynamic therapy (PDT) is a medical procedure that involves incubation of an exogenously applied photosensitizer (PS) followed by visible light photoactivation to induce cell apoptosis. The Federal Drug Administration has approved PDT for the treatment of actinic keratosis, and clinical guidelines recommend PDT as a treatment for certain non-melanoma skin cancers and acne vulgaris. PDT is an advantageous therapeutic modality as it is low cost, non-invasive, and associated with minimal adverse events and scaring. In the first step of PDT, a PS is applied and allowed to accumulate intracellularly. Subsequent light irradiation induces reactive oxygen species formation, which may ultimately lead to cell apoptosis, membrane disruption, mitochondrial damage, immune modulation, keratinocyte proliferation, and collagen turnover. Herein, we present an in vitro method to study PDT in an adherent cell line. This treatment protocol is designed to simulate PDT and may be adjusted to studying the use of PDT with various cell lines, photosensitizers, incubation temperatures, or photoactivation wavelengths. Squamous cell carcinoma cells were incubated with 0, 0.5, 1.0, and 2 mM 5-aminolevulinic acid (5-ALA) for 30 min and photoactivated with 417 nm blue light for 1,000 s. The primary outcome measure was apoptosis and necrosis, as measured by annexin-V and 7-aminoactinomycin D flow cytometry. There was a dose-dependent increase in cell apoptosis following thirty-minute incubation of 5-ALA. To achieve high inter-test validity, it is important to maintain consistent incubation and light parameters when performing in vitro PDT experiments. PDT is a useful clinical procedure and in vitro research may allow for the development of novel PSs, optimization of protocols, and new indications for PDT.

An In Vitro Approach to Photodynamic Therapy

Photodynamic therapy (PDT) is a medical procedure that involves incubation of an exogenously applied photosensitizer (PS) followed by visible light photoactivation to induce apoptosis. We present an in vitro PDT protocol designed to simulate PDT that may be used to study differences in PS incubation and light treatment parameters.

Fotodinamik Tedavi bir Vitro yaklaşım

Photodynamic therapy (PDT) is a medical procedure that involves incubation of an exogenously applied photosensitizer (PS) followed by visible light ...

Tıp

Rose Bengal-Mediated Photodynamic Therapy to Inhibit Candida albicans

Invasive Candida albicans infection is a significant opportunistic fungal infection in humans because it is one of the most common colonizers of the gut, mouth, vagina, and skin. Despite the availability of antifungal medication, the mortality rate of invasive candidiasis remains ~50%. Unfortunately, the incidence of drug-resistant C. albicans is increasing globally. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) may offer an alternative or adjuvant treatment to inhibit C. albicans biofilm formation and overcome drug resistance. Rose bengal (RB)-mediated aPDT has shown effective cell killing of bacteria and C. albicans. In this study, the efficacy of RB-aPDT on multidrug-resistant C. albicans is described. A homemade green light-emitting diode (LED) light source is designed to align with the center of a well of a 96-well plate. The yeasts were incubated in the wells with different concentrations of RB and illuminated with varying fluences of green light. The killing effects were analyzed by the plate dilution method. With an optimal combination of light and RB, 3-log growth inhibition was achieved. It was concluded that RB-aPDT might potentially inhibit drug-resistant C. albicans.

Rose Bengal-Mediated Photodynamic Therapy to Inhibit Candida albicans

The growing incidence of drug-resistant Candida albicans is a serious health issue worldwide. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) may offer a strategy to fight against drug-resistant fungal infections. The present protocol describes Rose bengal-mediated aPDT efficacy on a multidrug-resistant C. albicans strain in vitro.

Candida albicans'ı İnhibe Etmek için Gül Bengal Aracılı Fotodinamik Terapi

Invasive Candida albicans infection is a significant opportunistic fungal infection in humans because it is one of the most common colonizers of the gut, ...

Karma Polimer / Fulleren Nanopartikül photosensitizers Şefliği ile Fotodinamik Tedavi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Akciğer Kanseri Hedefli Nanopartiküller ile Fotodinamik Tedavi antikanser Etkinliği

A 'Tak ve' Yöntem, bir Amfifilik Polimer, Organik maddeler ve upconverting Nanopartiküller İçeren Su dağılabilir Nanoassemblies oluşturma

Elektroaktif Polimer nanopartiküller Sergileme Fototermal Özellikleri

5-Primer Kemik Tümörü ve Kemik Metastazı Hücre Hatlarında Aminolevulinik Asit Aracılı Fotodinamik Tedavi

5-Primer Kemik Tümörü ve Kemik Metastazı Hücre Hatlarında Aminolevulinik Asit Aracılı Fotodinamik Tedavi

Konjuge Polimerler tarafından Hücreler Elektrik Etkinliği Yaşam Optik Kontrol

Hücre içi sinyal iletimi Upconversion nanopartikül aracılı kinaz Photoactivation tarafından uzaktan tetiklemek için entegre bir sistem

2D Hücre Kültürü Modelinde Verteporfin Sitotoksisitesini Arttırmak için Şirket İçi İnşa Edilmiş ve Işık Yayan Diyot Tabanlı Fotodinamik Terapi Cihazı

Fotodinamik Tedavi bir Vitro yaklaşım

Candida albicans'ı İnhibe Etmek için Gül Bengal Aracılı Fotodinamik Terapi