This research is funded by an operating grant from the Canadian Institutes of Health Research (CIHR) to C.A. and D.A.J. The authors acknowledge the Canadian Foundation for Innovation and Princess Margaret Cancer Foundation for funding the STTARR research facility that enables the imaging and therapy research components of this work.

1. Lipozomun Hazırlanması <ol><li> (Karbonil- - Lipids 1,2-Dipalmitoyl- sn -glisero-3-fosfokolin (DPPC), 1-stearoil-2-hidroksi-sn -glisero-3-fosfatidilkolin (MSPC veya S-lizo-PC) ve N çözündürülür methoxypolyethyleneglycol 2000) kloroform -1,2-distearoil, sn--glisero-3-fosfoetanolamin (mPEG 2000 -DSPE). Örneğin, HTLC 10 ml hazırlamak için, kehribar rengi bir cam şişe içine 314,4 mg DPPC, 39.4 mg MSPC ve 83,9 mg mPEG 2000 -DSPE tartın. Daha sonra, 2 ml kloroform lipitlerini çözülür ve 60 ° C su banyosu içinde 30 sn için, şişeyi ısınır. </li><li> Bir dönen buharlaştıncı kullanarak kloroform çıkarın. Yüksek basınçlı vakum O / N altında ortaya çıkan lipid filmi yerleştirin. </li><li> HTLC 10 ml için 1 saat süre ile 5 ml 0.1 N Tris tamponu (pH 7.4) bir lipid film hidrat. Aynı zamanda, tartılır 162,4 mg 1,2-dipalmitoyl- sn -glisero-3-fosfogliserol (DPPG), lipit ve 100 mg CDDP tozu ve hidrat wi 5 ml 0.1 1 saat süre ile% 30 etanol (pH 7.4) ihtiva eden Tris tamponu. </li><li> Gd-HTLC formülasyonu için, DPPG lipid ve 10 mg CDDP tozu aynı miktarda ağırlık, daha sonra (2.5 mi Gd-HP-DO3A çözeltisi (279,3 mg / ml) +% 30 etanol ihtiva eden 2.5 ml 0.1 Tris tampon ile hidrat 1 saat süre ile pH 7.4). Hidrasyon sırasında, bunların karışımları amber viyaller içinde tutulmalı ve sabit karıştırma ile 10 dakika süre ile girdap her 70 ° C &#39;de bir sıcak plaka üzerinde okuyun. </li><li> Lipid karışımı ve lipid madde karışımı birleştirin ve yine 1 saat hidrat. Girdap her 15-20 dk. </li><li> 200 nm&#39;lik polikarbonat filtrelerden iki yığınları ile 10 ml ekstruder birleştirin. 70 ° C &#39;de dolaşımlı su banyosuna ekstrüderin thermobarrel bağlayın ve sıkıştırılmış azot tankına ekstrüderi bağlayın. </li><li> Hemen hidrasyon sonra ekstruder odasına karışımı aktarın. Membranlar yoluyla lipozom a&#39;ya azot akımı (200 psi olarak ayarlanmış basıncı) açın. Liposom toplayın50 ml&#39;lik bir tüp içinde es. Ekstrüzyon işlemi sırasında her zaman, bir sıcak su banyosu (70 ° C) bir tüp tutun. Bu işlemi 5 kez tekrarlayın. </li><li> Ekstruder sökün ve 100 nm&#39;lik polikarbonat filtrelerden iki yığınları değiştirin. Ekstruder monte edin ve 400 psi basınç ayarlayın. Lipozomları 10 kez a&#39;ya hariç tekrarlayın Adım 5. 15 ml&#39;lik bir tüpe son haddeleme numune toplayın. </li><li> 3 dakika çözünmez CDDP çöktürmek için 1000 xg&#39;de RT&#39;ye lipozomlar ve santrifüj soğutun. </li><li> Steril koşullar altında 15.000 moleküler ağırlık cutoff değeri (MWCO) ile diyaliz tübüne% 0.9 tuzlu maddeye karşı lipozomlar O / N Dialyze. </li><li> Damıtılmış su 990 ul lipozom 10 ul sulandırmak. HTLC ve Gd-HTLC boyut dağılımının ölçülmesi için, dinamik ışık saçılması: kullanın. 10 çalışır, her 3 ölçüm yapın. </li><li> Damıtılmış su 3960 ul lipozom 40 ul sulandırmak. Platin ve gadolinyumun 5-6 standart çözümler yapın0.1 ila 20 ug / ml konsantrasyon aralığında. 3 farklı dalga boylarında indüktif eşleşmiş plazma atomik emisyon spektrometresi-(ICP-AES) kullanarak platin ve gadolinyum konsantrasyonlarını ölçün. Ortalama sonuç için her dalga boyunda 3 ölçüm yapın. </li><li> Bir diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) kullanarak HTLC lipozom formülasyonunun sıvıya kristalimsi faz geçiş sıcaklığı (Tm) ile jel belirler. Yük 5-10 DSC tavaya HTLC mg ve bir referans olarak boş bir tava kullanın. 60 ° C, 0 ° C sıcaklığın kadar rampa 5 ° C / dk&#39;lık bir tarama hızı kullanarak. </li><li> 4 ° C&#39;de ışık pozlama ve mağaza önlemek için alüminyum folyo ile sarın lipozomlar. </li></ol> Lipozomlardan vitro salım 2. <ol><li> Spin sütunları hazırlayın. <ol><li> 3-4 saat boyunca oda sıcaklığında 400 ml% 0.9 tuzlu su içinde 50 g jel filtrasyon boncuk inkübe edin. % 0.9 tuzlu su ile ıslatılmış bir cam yünü parçasını, Rulo ve 1 ml şırınga ucu içine yerleştirin. Yaklaşık 0.05-0.1 ml şırınga doldurmak için cam yünü basın. Kademeli olarak bir şırınga içine yaklaşık 1 ml jel süzme ortamını eklemek için bir cam pipet kullanın. </li><li> 3 dakika boyunca 1000 x g&#39;de 15 ml&#39;lik bir tüp ve santrifüj içine şırınga yerleştirin. Spin kolon çıkarın ve 15 ml tüp içine yerleştirin. </li></ol></li><li> Örnek 400 8-1 dramlık cam şişelere HTLC ya Gd-HTLC ul ve 37 ° C ya da 42 ° C &#39;de bir sıcaklığı kontrol edilen su banyosu içinde inkübe edilir. Her zaman noktasında bir vial (örneğin, 5, 15, 30 ve 60 dakika) ile çıkarın ve hemen buz üzerine yerleştirin. </li><li> Daha sonra inkübasyon önce (kontrol) ya da HTLC Gd-HTLC 100 ul veya sıkma sütuna su banyosu içinde inkübe edildikten sonra, hazırlanan spin kolon içine% 0.9 tuzlu su, 100 ul ekle. 3 dakika boyunca 1000 x g&#39;de santrifüjleyin. Tüpten şırınga çıkarın ve ICP-AES analizi için tüp içinde çözüm sulandırmak. </li></ol> Servikal Subkutan Xenograftlarında 3. implantasyonuTümör <ol><li> Tüm hayvan çalışmaları Üniversitesi Sağlık Ağı Hayvan Bakım Komitesi (UHN) tarafından onaylanan hayvan kullanım protokollerine göre yapılmıştır. </li><li> Bir Biyogüvenlik Cabinet (BSC) tüm hayvan çalışmaları gerçekleştirin. Herhangi bir ameliyattan önce tüm cerrahi aletler otoklavlayın. Her ameliyat sonrası,% 70 etanol ile cerrahi aletleri silin ve tekrar sıcak bir boncuk sterilizatör kullanılarak sterilize edin. </li><li> Ötenazi için, daha sonra servikal dislokasyon yerine, yalıtılmış bir CO2 bölmesinde hayvan. </li><li> % 100 oksijen kullanılarak genel anestezi için, indüksiyon% 5 isofluorane ve bakım için% 2 kullanın. Anestezi derinliğini sağlamak için, hayvan yanıtını gözlemlemek için pati palmar yüzeyine forseps ile basınç uygulayın. Anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için göz yağlayıcı. </li><li> Ameliyat geçirmiş bir hayvan için, diğer hayvanların şirket olmadan temiz bir kafeste hayvan yerleştirin. Yeterli bilinç sağlanıncaya kadar izleyin. </li><li> Kültüralfa-minimum temel ortam,% 10 fetal sığır serumu (FBS) ve antibiyotikler ile desteklenmiş (α-MEM) ME-180 hücreleri. </li><li> Hücreler hasat ve aşılamadan önce eksiksiz bir medya hücreleri tutun. Hemasitometre kullanarak hücreleri sayın. </li><li> Bir kas içi (im) ME-180 (insan servikal kanser hücreleri) tümörü ayı her donör fare aşılamak. Not: im yerinde Büyüme iyi vaskülarize tümörlerin gelişmesini sağlamak amacıyla seçilmiştir. Satın alma dişi SCID fareleri (6-8 haftalık yaş, yaklaşık 20 g), bir ev ıslah tesisinden. <ol><li> Bir kadın SCID fare uyutmak ve 27 G iğne kullanılarak arka bacak gastroknemius kas içine 1 x 10 6 ME-180 hücreleri enjekte edilir. </li><li> Tümörler uzun boyutu 9-12 mm ulaşana kadar bir kumpas kullanılarak tümör boyutunu ölçün. Tümör 12 mm aştı çalışmayı sonlandırın veya tümör kütlesi normal davranıştır, ambulasyon, gıda ve su alımı tavizler eğer. </li></ol></li><li> Alıcı farelere donör farelerden implant tümör parçaları. <ol><li> % 5 isofluorane kullanarak donör fare anestezisi. Anestezi altında servikal dislokasyon kullanarak fare Euthanize. Donör fare donör tümörü çıkarın. 2-3 mm 3 küp parçaları haline tümörü kesin. </li><li> % 5 isofluorane kullanan bir alıcı fare anestezisi. Ml meloksikam subkutan ameliyattan önce / 0.5 mg 100 ul enjekte edilir. Traş edilmiş derisine iyodin cerrahi ardından fırça çözeltisi,% 70 etanol ve son olarak da iyot çözeltisi uygulanır. Alıcı farenin sol arka ekstremite Tıraş. Cilt seviyesinde bir kesi yapmak. Kesiden bir donör tümör parçası subkutan yerleştirin. 1-2 yara klibi (ler) ile kesi kapatın. </li><li> Implantasyon sonrası klipleri 3-5 gün çıkartın. Deri altından tümör lazer bazlı ısıtma düzeneği kullanılarak için gereklidir. </li><li> Tümörler, ısıtma tedavisi öncesi 2-3 hafta boyunca büyümeye izin verin. </li></ol></li></ol> 4. Tasarım, Assemİn Vivo Isıtma için konformal Lazer Teslimat Aydınlatıcı ve bly ve Kalibrasyon <ol><li> Bir optik fiber kullanarak bir konformal aydınlatıcı bağlanmış bir 763 nm diyot lazer kullanarak doku ısıtma elde edin. <ol><li> Aydınlatıcı ksenogref tümörün üniforma yüzeysel lazer aydınlatma sağlar. Ortada, bir bölme ile (çapı 16 mm) ve 2 küçük odaları iki tarafında (uzunluğu 16 mm ve 5 mm odası küreler entegre üç bitişik ışık ihtiva eden yüksek ölçüde yansıtıcı malzeme, bir 30 x 20 x 17 mm blok oluşmaktadır çapında) (Şekil 1). </li><li> Amacıyla ışık için diğer içine bir bölme geçmesine, iki küçük 5 mm çaplı delikler küçük dış odalar ve daha büyük, orta bölmesi arasında kesilmiştir. Işık 600 mikron çaplı delikten odasına geçirilir lazer bağlı bir 400 mikron kesik uçlu fiber kullanılarak dış odalarına lazerden teslim edilir. </li><li> Nedeniyle ışık int doğası gereğiodacık duvarları ile eraction, küçük odaları birine iletilen ışık daha sonra mekansal homojenize olan daha da mekansal homojenize olduğu büyük bölmeye iç limanlarından geçer. Işık daha sonra orta odasının 10 mm çapında bağlantı noktasını çıkar. </li></ol></li><li> Bir NIST kullanarak lazer güç ayarına göre aydınlatıcı ışık teslimatı kalibre teslim gücünü ölçmek için küre entegre 50 mm kalibre. <ol><li> Tümörün basitleştirilmiş bir geometri dayanan Monte Carlo simülasyonları kullanarak tümörün ışık dağılımı hesaplayın. Jacques ve ark., 14 çok katmanlı dokularda hafif taşıma Monte Carlo modelleme standart kodu ticari bir hesaplama yazılım paketi ve baz ile yazılmış özel bir algoritma Monte Carlo kod üretilir. </li><li> O bir yarı küre deri yüzeyi ve 7 mm ortalama tümör boyutu ile eşleşen bir çapa sahip düz bir hat üzerinde yer alan cilt olarak tümör modeli5 mm ight. Rastgele kürenin merkezinde maruz yarımkürede ve doğrudan genelinde fotonları başlatarak yüzeyin Model homojen aydınlatma. </li><li> Emilimi de dahil olmak üzere optik özelliklerini, kullanın = 0.025 mm -1, saçılma u, μ s 10 mm -1, anizotropi faktörü, g = 0.9 ve refraktif indeksi, n = 1.4 =. Hesaplamada bir milyon fotonlar kullanın. </li><li> İlk kalibrasyon sonra başka değişiklik ile herhangi in vivo ısıtma deneyleri önce bu ölçümleri gerçekleştirin. </li></ol></li></ol> Özel tasarımlı Lazer Odası Kur kullanarak Tümör 5. Konform Isıtma <ol><li> Lazer cihazı ve aydınlatıcı diğer ucunu bir lazer fiber bir ucunu. </li><li> % 5 isofluorane kullanarak hayvan anestezisi. Farenin lateral kuyruk damar içine 27 G enjeksiyon kateter yerleştirin. Tümörün merkezine 22 G kateter yerleştirin. Bir fiber optik sıcaklık pr yerleştiriniçi boş kateter içine obe sıcaklık değişimini izlemek için. </li><li> Aydınlatıcı (Şekil 2) ile tümörün tamamını örtün. İlk Lazer açın ve sıcaklık yükselmeye bekleyin W. 0.8-1 gücü ayarlayın. El ile 0,1-0,8 W arası lazer gücünü ayarlayarak 42 ° C &#39;de tümör sıcaklığını korumak </li></ol> MR Termometreler sayesinde değerlendirildiğinde 6. Sıcaklık Dağılımı (MRT) <ol><li> Fiber optik sıcaklık sensörü ölçümleri ile birlikte 7 Tesla klinik öncesi MR görüntüleme sistemi 15 proton rezonans frekansı shift (PRF-shift) MRT aracılığıyla lazer tabanlı ısıtma kurulumu kullanarak ısıtılan tümörün sıcaklık dağılımını ölçün. </li><li> 2B-FLASH darbe dizisi kullanarak 10 sn aralıklarla (eko zamanı 4.5 ms; tekrarlama süresi 156,25 msn) de termometre görüntü elde ile 312 x 312 mm düzlem çözünürlük ve fiber optik düzeyinde tek bir dilim 2 mm kesit kalınlığı Sıcaklık proolacak. </li></ol> Ajan Release 7. MR İzleme <ol><li> T 1 -ağırlıklı görüntüleme öncesi ve Gd-HTLC uygulanmasından sonra 20 dakika gerçekleştirin. </li><li> Implantasyon için Bölüm 3, yukarıda tarif edilen yöntem kullanılarak, bir dişi SCID fare İmplant iki tümör, arka bacak her birinde bir. 66,3 mg / kg Gd-HP-DO3A ve 1,4 mg / kg CDDP bir dozda Gd-HTLC bir enjeksiyondan önce 42 ° C&#39;de 5 dakika boyunca, sol arka uzuv tümör önceden ısıtmak, daha sonra ek bir 20 tümör ısı dk enjeksiyon sonrası. Isıtma işlemi sırasında enjeksiyon gerçekleştirin. Bir ısıtılmamış kontrol olarak sağ arka bacak üzerinde tümör kullanın. </li><li> Dinamik MR görüntüleri edinin (36 x 20 mm açılı alan görünümü, 200 x 200 mm düzlem çözünürlüğü, 2 mm kesit kalınlığı MR dizisi protokolü) tüm 20 dakika boyunca 12 sn aralıklarla Gd-HP-DO3A salınımını izlemek için Gd-HTLC sonrası yönetim, enjeksiyondan önce 30 saniye başında. </li><li> (Sıcak ve soğuk) tümörü ve kas hacimlerini kontur.Her konturlu hacmi içindeki tüm voksellerin ortalama MR sinyali hesaplayın. </li></ol>

<ol>
	<li>Maeda, H., Wu, J., Sawa, T., Matsumura, Y., Hori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+vascular+permeability+and+the+EPR+effect+in+macromolecular+therapeutics:+a+review.">Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review.</a> J Control Releas. 65 (1-2), 271-284 (2000).</li><li>Simard, P., Leroux, J. C., Allen, C., Meyer, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+for+Drug+Delivery.">Liposomes for Drug Delivery.</a> Nanoparticles for Pharmaceutical Application. , (2007).</li><li>O'Brien, M. E. R., 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=Reduced+cardiotoxicity+and+comparable+efficacy+in+a+phase+III+trial+of+pegylated+liposomal+doxorubicin+HCl+(CAELYX+(TM)/Doxil+(R))+versus+conventional+doxorubicin+for+first-line+treatment+of+metastatic+breast+cancer.">Reduced cardiotoxicity and comparable efficacy in a phase III trial of pegylated liposomal doxorubicin HCl (CAELYX (TM)/Doxil (R)) versus conventional doxorubicin for first-line treatment of metastatic breast cancer.</a> Ann Onco. 15 (3), 440-449 (2004).</li><li>White, S. C., 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=Phase+II+study+of+SPI-77+(sterically+stabilised+liposomal+cisplatin)+in+advanced+non-small-cell+lung+cancer.">Phase II study of SPI-77 (sterically stabilised liposomal cisplatin) in advanced non-small-cell lung cancer.</a> Br J Cancer. 95 (7), 822-828 (2006).</li><li>Laginha, K. M., Verwoert, S., Charrois, G. J. R., Allen, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+doxorubicin+levels+in+whole+tumor+and+tumor+nuclei+in+murine+breast+cancer+tumors.">Determination of doxorubicin levels in whole tumor and tumor nuclei in murine breast cancer tumors.</a> Clin Cancer Res. 11 (19), 6944-6949 (2005).</li><li>Baronzio, G. F., Hager, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hyperthermia in cancer treatment: a primer. , (2006).</li><li>Landon, C. D., Park, J. Y., Needham, D., Dewhirst, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+Drug+Delivery+and+Hyperthermia:+The+Materials+Design+and+Preclinical+and+Clinical+Testing+of+Low+Temperature-Sensitive+Liposomes+Used+in+Combination+with+Mild+Hyperthermia+in+the+Treatment+of+Local+Cancer.">Nanoscale Drug Delivery and Hyperthermia: The Materials Design and Preclinical and Clinical Testing of Low Temperature-Sensitive Liposomes Used in Combination with Mild Hyperthermia in the Treatment of Local Cancer.</a> Open Nanomed. 3, 38-64 (2011).</li><li>Koning, G. A., Eggermont, A. M., Lindner, L. H., ten Hagen, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperthermia+and+thermosensitive+liposomes+for+improved+delivery+of+chemotherapeutic+drugs+to+solid+tumors.">Hyperthermia and thermosensitive liposomes for improved delivery of chemotherapeutic drugs to solid tumors.</a> Pharm Res. 27 (8), 1750-1754 (2010).</li><li>Viglianti, B. L., 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=In+vivo+monitoring+of+tissue+pharmacokinetics+of+liposome/drug+using+MRI:+illustration+of+targeted+delivery.">In vivo monitoring of tissue pharmacokinetics of liposome/drug using MRI: illustration of targeted delivery.</a> Magn Reson Me. 51 (6), 1153-1162 (2004).</li><li>Ponce, A. 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=Magnetic+resonance+imaging+of+temperature-sensitive+liposome+release:+drug+dose+painting+and+antitumor+effects.">Magnetic resonance imaging of temperature-sensitive liposome release: drug dose painting and antitumor effects.</a> J Natl Cancer Ins. 99 (1), 53-63 (2007).</li><li>Kong, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+liposomes+and+hyperthermia+in+a+human+tumor+xenograft+model:+importance+of+triggered+drug+release.">Efficacy of liposomes and hyperthermia in a human tumor xenograft model: importance of triggered drug release.</a> Cancer Res. 60 (24), 6950-6957 (2000).</li><li>Yarmolenko, P. S., 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=Comparative+effects+of+thermosensitive+doxorubicin-containing+liposomes+and+hyperthermia+in+human+and+murine+tumours.">Comparative effects of thermosensitive doxorubicin-containing liposomes and hyperthermia in human and murine tumours.</a> Int J Hyperthermia. 26 (5), 485-498 (2010).</li><li>Wang, L. H., Jacques, S. L., Zheng, L. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MCML-Monte+Carlo+modeling+of+photon+transport+in+multi-layered+tissues.">MCML-Monte Carlo modeling of photon transport in multi-layered tissues.</a> Comput Meth Prog Bio. 47, 131-146 (1995).</li><li>Rieke, V., Butts Pauly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MR+thermometry.">MR thermometry.</a> J Magn Reson Imaging. 27 (2), 376-390 (2008).</li><li>Dou, Y. N., 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=Heat-activated+thermosensitive+liposomal+cisplatin+(HTLC)+results+in+effective+growth+delay+of+cervical+carcinoma+in+mice.">Heat-activated thermosensitive liposomal cisplatin (HTLC) results in effective growth delay of cervical carcinoma in mice.</a> J Control Release. 178, 69-78 (2014).</li><li>Lammers, T., Kiessling, F., Hennink, W. E., Storm, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotheranostics+and+image-guided+drug+delivery:+current+concepts+and+future+directions.">Nanotheranostics and image-guided drug delivery: current concepts and future directions.</a> Mol Pharm. 7 (6), 1899-1912 (2010).</li><li>Lee, 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=A+novel+64Cu-liposomal+PET+agent+(MM-DX-929)+predicts+response+to+liposomal+chemotherapeutics+in+preclinical+breast+cancer+models.">A novel 64Cu-liposomal PET agent (MM-DX-929) predicts response to liposomal chemotherapeutics in preclinical breast cancer models.</a> Thirty-Fifth Annual CTRC-AACR San Antonio Breast Cancer Symposium. , (2012).</li></ol>

There are no disclosures.

Lipozomlar öncelikle çift katlı lipid 2 içinde kendi iç sulu hacmi hidrofil ilaçların ve hidrofobik ilaçlar taşıyan ilaç dağıtım araçları olarak 1960&#39;larda geliştirilmiştir. Radyoaktif ile etiketlenmiş ve görüntüleme kontrast ajanları 17 ile yüklendiğinde terapötik uygulamalarda kullanmak için Ek olarak lipozomlar, teşhis uygulamaları için incelenmiştir. Son yıllarda, theranostics ve tedavi teşhis çiftleri görüntü kılavuzluğunda hasta tabakalaşma ve ilaç...

Nano ölçekli sistemlerin geliştirilmiş geçirgenlik ve tutma (EPR) katı tümörler sonuçların patofizyolojisi. Bu sistemik yan etkileri en aza indirerek 1, tümör hedef dokuya bu etkinin avantajını sunar birçok ilaç uygulama sistemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Lipozomal teslim teknolojileri yaygın olarak ilaç ya da görüntüleme prob 2 araştırılmıştır. Lipozomlar anlamlı konvansiyonel kemoterapi ile karşılaştırıldığında sistemik toksisite azalmış olmasına rağmen, klinik etkinliği 3,4 birkaç gelişmeler olmuştur. Çalışmalar sınırlı etkinlik taşıyıcı 4,5 ilaç salınımı eksikliği nedeniyle olduğunu göstermiştir. Bunun bir sonucu olarak, dış uyaranlara yanıt olarak kapsüllenmiş ilacı tahliye etmek üzere aktive edilir lipozomlar geliştirilmesi önemli bir ilgi söz konusudur. Hipertermi kanser hastaları 6 için nispeten güvenli bir tedavi yöntemi olarak yıllardır istihdam edilmiştir. Bu nedenle geliştirmekHarici tetikleyici olarak ısı ile termosensitif lipozomlar ment klinik çeviri için önemli bir potansiyele sahip bir mantıksal bir kombinasyon oldu. Nitekim, LTSL-dox olarak bilinen Doksorubisinin lysolipid içeren ısıya lipozom formülasyonu, şimdi klinik değerlendirme 7 ulaşmıştır. LTSL-dox ile son klinik veriler, ısı iletimi için protokol ağır hasta sonuçlarını 8 etkileyebilen önemli bir faktör olduğunu göstermiştir. İnsanlarda, radyofrekans, mikrodalga, lazer ve ultrason dönüştürücüler tümör sitelerinde 9 lokal hipertermi uygulamak için kullanılır. Subkutan tümörlerin ısıtma gerektiren klinik öncesi çalışmalarda, ısıtma kateterler 10,11 ve su banyoları 12,13 çoğunlukla istihdam edilmektedir. Bu yazıda, tümör hacminin daha konformal ısıtma sağlayan özel olarak tasarlanmış lazer tabanlı ısıtma kurulumu kullanarak deri altı tümörleri ısıtılması için yeni bir yöntem tanıtmak. MR uyumlu ma kullanmaedilen malzemelerden, kurulum lazer ısıtma sırasında doku sıcaklık değişiklikleri gerçek zamanlı izleme sağlayan küçük bir hayvan MR kamera deliği sığacak kadar küçüktür. MR kontrast maddesi, gadoteridol (Gd-HP-DO3A), Gd-HTLC olarak bilinen sisplatin (HTLC) &#39;in bir ısıya lipozom formülasyonuna sisplatin ile birlikte kapsül haline getirilmiştir, gerçek zamanlı MR ısı izleme ve değerlendirme görüntü kılavuzluğunda ile aktive ilaç salım ve ısıtma protokol doğrulama. Sonuçlarımız, MR ile izlenirken lazer tabanlı ısıtma cihazları verimli Gd-HTLC formülasyondan kapsüllenmiş maddelerin serbest aktif olduğunu göstermektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rotary evaporator</td>
			<td>Heidolph Instruments GmbH &#38; Co.KG</td>
			<td>Laborota 4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pressure extruder</td>
			<td>Northern Lipids Inc.</td>
			<td>T.001</td>
			<td>10 mL thermobarrel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating circulator</td>
			<td>VWR International LLC.</td>
			<td>11305</td>
			<td>Connected to extruder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate membrane filter</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>110605;110606</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential scanning calorimeter (DSC)</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>Q100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer (ICP-AES)</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>Optima 7300DV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer</td>
			<td>Malvern Instruments Ltd.</td>
			<td>Nano-ZS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell incubator</td>
			<td>NuAire Inc.</td>
			<td>NU-5800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclip wound clip applier</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>427630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclip wound clip remover</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>427637</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clips</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>427631</td>
			<td>9 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>763 nm Laser device</td>
			<td>Biolitec</td>
			<td>Ceralas CD 403 laser</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser probe</td>
			<td>Thorlabs Inc.</td>
			<td>FT400EMT</td>
			<td>With SMA and flat cleave connectors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectralon (illuminator)</td>
			<td>Labsphere Inc.</td>
			<td>FAST-SL-5CMX5CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>CSTM-SL-5CMX5CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7 Tesla prelinical magnetic resonance (MR) imaging system</td>
			<td>Bruker Corporation</td>
			<td>Biospec 70/30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber optic temperature sensor</td>
			<td>LumaSense Technologies Inc.</td>
			<td>Luxtron FOT Lab Kit</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrating sphere</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>819C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical power meter</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>1830-R</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

custom-designed laser-based heating apparatus for triggered release of cisplatin from thermosensitive liposomes with magnetic resonance image guidance

Lipozomlar gelişmiş geçirgenlik ve sistemik toksisite önemli azalmalar sonucu tutma (EPR) etkisi sömürü yoluyla katı tümörlerin hedef ilaç taşıyıcı sistemler olarak istihdam edilmiştir. Bununla birlikte, lipozomlardan kapsüllü ilaç yetersiz bırakma klinik etkinliği sınırlıdır. Sıcaklığa duyarlı lipozomlar, sınırlı bir tümör ilaç biyo-mevcudiyeti probleminin üstesinden gelmek için, ilacın bölgeye özel bırakılmasını sağlamak üzere tasarlanmış edilmiştir. Bizim laboratuvar tasarlanmış ve katı tümörlerin de sisplatin tetiklenmiş salınmasını sağlamak üzere, HTLC olarak bilinen sisplatin bir ısıyla aktive ısıya lipozom formülasyonu (CDDP) geliştirmiştir. In vivo olarak ısı ile aktive edilen dağıtım MR termometre (MRT) ile teyit edildiği gibi, tümör sahasında konformal ısıtma desenini özel bir dahili lazer bazlı ısıtma aparatı kullanılarak, murin modellerinde elde edildi. Bir fiber optik Sıcaklık kontrolü gerçek zamanlı sıcaklık ölçmek için kullanılanlazer gücünü alternatif ısı teslim çevrimiçi ayarlaması ile tüm ısıtma döneminde. İlaç salınımı ısıtma protokolü doğrulamak için ve tümör birikimi değerlendirmek için bir araç olarak ısıya lipozomlara sisplatin ile beraber bir MR kontrast madde (örneğin, gadoteridol) &#39;nin içine kapsülleme ile, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) görüntü kılavuzluğunda optimize edilmiştir. Isıtma protokolü önceden HTLC uygulanmasından 20 dk ısıtma sonrası enjeksiyon 5 dakikalık bir ön ısıtma süresinin oluşuyordu. Bu ısıtma protokolü ısıtılmamış tümör ve kas göre ısıtıldı tümör gözlenen en yüksek MR sinyal değişikliği ile kapsüllenmiş maddelerin etkili piyasaya sürüldü. Bu çalışma, klinik öncesi ısıya lipozom gelişimi için lazer tabanlı ısıtma cihazları ile ilacın verilmeye optimizasyonu için ısıtma protokolü MR kılavuzlu doğrulama önemi başarılı bir uygulama göstermektedir.

HTLC lipozomlar, lipid film formasyonu, hidrasyon, ekstrüzyon ve diyaliz gibi ortak yöntemleri kullanılarak üretilmektedir. CDDP siyah mevduat oluşumu yoluyla devre dışı olacak gibi CDDP içeren adımlar sırasında, dikkat, herhangi bir alüminyum malzeme CDDP maruz kalmaması için dikkat edilmelidir. HTLC bir örneği Şekil 3&#39;te gösterilmiştir. HTLC fiziko-kimyasal özellikleri son zamanlarda Controlled Release 16 Dergisi&#39;nde yayınlanan bir makalede özetlenmi?...

Watch this Scientific Journal Video about Custom-designed Laser-based Heating Apparatus for Triggered Release of Cisplatin from Thermosensitive Liposomes with Magnetic Resonance Image Guidance at JoVE

Custom-designed Laser-based Heating Apparatus for Triggered Release of Cisplatin from Thermosensitive Liposomes with Magnetic Resonance Image Guidance

BİR MR-uyumlu özel tasarlanmış lazer tabanlı ısıtma cihazları, özellikle tümör bölgesinde termosensitif lipozomlardan maddelerin salınımını aktive etmek amacıyla deri altı tümörlerin lokal ısıtma sağlamak için geliştirilmiştir.

Manyetik Rezonans Görüntü Rehberlik ile Termosensitif Lipozomlu gelen Sisplatinin Tetikleme Release için özel tasarlanmış Lazer-bazlı ısıtma Aparatı

Liposomes have been employed as drug delivery systems to target solid tumors through exploitation of the enhanced permeability and retention (EPR) effect ...

custom-designed-laser-based-heating-apparatus-for-triggered-release

Research

JoVE Journal

Bioengineering

9.0K Görüntüleme.  University of Toronto.  BİR MR-uyumlu özel tasarlanmış lazer tabanlı ısıtma cihazları, özellikle tümör bölgesinde termosensitif lipozomlardan maddelerin salınımını aktive etmek amacıyla deri altı tümörlerin lokal ısıtma sağlamak için geliştirilmiştir. 

Video: Custom-designed Laser-based Heating Apparatus for Triggered Release of Cisplatin from Thermosensitive Liposomes with Magnetic Resonance Image Guidance

Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use of destructive assessment is not acceptable. A proposed alternative is the use of an imaging process called magnetic resonance elastography. Elastography is a nondestructive method for determining the engineered outcome by measuring local mechanical property values (i.e., complex shear modulus), which are essential markers for identifying the structure and functionality of a tissue. As a noninvasive means for evaluation, the monitoring of engineered constructs with imaging modalities such as magnetic resonance imaging (MRI) has seen increasing interest in the past decade1. For example, the magnetic resonance (MR) techniques of diffusion and relaxometry have been able to characterize the changes in chemical and physical properties during engineered tissue development2. The method proposed in the following protocol uses microscopic magnetic resonance elastography (&mu;MRE) as a noninvasive MR based technique for measuring the mechanical properties of small soft tissues3. MRE is achieved by coupling a sonic mechanical actuator with the tissue of interest and recording the shear wave propagation with an MR scanner4. Recently, &mu;MRE has been applied in tissue engineering to acquire essential growth information that is traditionally measured using destructive mechanical macroscopic techniques5. In the following procedure, elastography is achieved through the imaging of engineered constructs with a modified Hahn spin-echo sequence coupled with a mechanical actuator. As shown in Figure 1, the modified sequence synchronizes image acquisition with the transmission of external shear waves; subsequently, the motion is sensitized through the use of oscillating bipolar pairs. Following collection of images with positive and negative motion sensitization, complex division of the data produce a shear wave image. Then, the image is assessed using an inversion algorithm to generate a shear stiffness map6. The resulting measurements at each voxel have been shown to strongly correlate (R2&gt;0.9914) with data collected using dynamic mechanical analysis7. In this study, elastography is integrated into the tissue development process for monitoring human mesenchymal stem cell (hMSC) differentiation into adipogenic and osteogenic constructs as shown in Figure 2.

The procedure demonstrates the methodology of magnetic resonance elastography for monitoring the engineered outcome of adipose and osteogenic tissue engineered constructs through noninvasive local assessment of the mechanical properties using microscopic magnetic resonance elastography (&mu;MRE).

Doku Değerlendirilmesinde Manyetik Rezonans Elastography Metodoloji Construct Büyüme Tasarlandı

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

Biyomühendislik

Magnetically-Assisted Remote Controlled Microcatheter Tip Deflection under Magnetic Resonance Imaging

X-ray fluoroscopy-guided endovascular procedures have several significant limitations, including difficult catheter navigation and use of ionizing radiation, which can potentially be overcome using a magnetically steerable catheter under MR guidance.
	The main goal of this work is to develop a microcatheter whose tip can be remotely controlled using the magnetic field of the MR scanner. This protocol aims to describe the procedures for applying current to the microcoil-tipped microcatheter to produce consistent and controllable deflections.
	A microcoil was fabricated using laser lathe lithography onto a polyimide-tipped endovascular catheter. In vitro testing was performed in a waterbath and vessel phantom under the guidance of a 1.5-T MR system using steady-state free precession (SSFP) sequencing. Various amounts of current were applied to the coils of the microcatheter to produce measureable tip deflections and navigate in vascular phantoms.
	The development of this device provides a platform for future testing and opportunity to revolutionize the endovascular interventional MRI environment.

Current applied to an endovascular microcatheter with microcoil tip made by laser lathe lithography can achieve controllable deflections under magnetic resonance (MR) guidance, which may improve speed and efficacy of navigation of vasculature during various endovascular procedures.

Manyetik Rezonans Görüntüleme altında Manyetik Destekli Uzaktan Kumandalı mikrokateter İpucu Sehim

X-ray fluoroscopy-guided  endovascular procedures have several significant limitations, including  difficult catheter navigation and use of ionizing ...

Alternating Magnetic Field-Responsive Hybrid Gelatin Microgels for Controlled Drug Release

Magnetically-responsive nano/micro-engineered biomaterials that enable a tightly controlled, on-demand drug delivery have been developed as new types of smart soft devices for biomedical applications. Although a number of magnetically-responsive drug delivery systems have demonstrated efficacies through either in vitro proof of concept studies or in vivo preclinical applications, their use in clinical settings is still limited by their insufficient biocompatibility or biodegradability. Additionally, many of the existing platforms rely on sophisticated techniques for their fabrications. We recently demonstrated the fabrication of biodegradable, gelatin-based thermo-responsive microgel by physically entrapping poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylamide) chains as a minor component within a three-dimensional gelatin network. In this study, we present a facile method to fabricate a biodegradable drug release platform that enables a magneto-thermally triggered drug release. This was achieved by incorporating superparamagnetic iron oxide nanoparticles and thermo-responsive polymers within gelatin-based colloidal microgels, in conjunction with an alternating magnetic field application system.

We present a facile method to fabricate a biodegradable gelatin-based drug release platform that is magneto-thermally responsive. This was achieved by incorporating superparamagnetic iron oxide nanoparticles and poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylamide) within a spherical gelatin micro-network crosslinked by genipin, in conjunction with an alternating magnetic field application system.

Kontrollü İlaç Release için Manyetik Alan-Duyarlı Hibrid Jelatin mikroj Alternatif

Magnetically-responsive nano/micro-engineered biomaterials that enable a tightly controlled, on-demand drug delivery have been developed as new types of ...

Rapid Scan Electron Paramagnetic Resonance Opens New Avenues for Imaging Physiologically Important Parameters In Vivo

We demonstrate a superior method of 2D spectral-spatial imaging of stable radical reporter molecules at 250 MHz using rapid-scan electron-paramagnetic-resonance (RS-EPR), which can provide quantitative information under in vivo conditions on oxygen concentration, pH, redox status and concentration of signaling molecules (i.e., OH&#8226;, NO&#8226;). The RS-EPR technique has a higher sensitivity, improved spatial resolution (1 mm), and shorter acquisition time in comparison to the standard continuous wave (CW) technique. A variety of phantom configurations have been tested, with spatial resolution varying from 1 to 6 mm, and spectral width of the reporter molecules ranging from 16 &#181;T (160 mG) to 5 mT (50 G). A cross-loop bimodal resonator decouples excitation and detection, reducing the noise, while the rapid scan effect allows more power to be input to the spin system before saturation, increasing the EPR signal. This leads to a substantially higher signal-to-noise ratio than in conventional CW EPR experiments.

Rapid Scan Electron Paramagnetic Resonance Opens New Avenues for Imaging Physiologically Important Parameters In Vivo

A new electron paramagnetic resonance (EPR) method, rapid scan EPR (RS-EPR), is demonstrated for 2D spectral spatial imaging which is superior to the traditional continuous wave (CW) technique and opens new venues for in vivo imaging. Results are demonstrated at 250 MHz, but the technique is applicable at any frequency.

Hızlı Tarama Elektron Paramagnetik Rezonans Görüntüleme Fizyolojik Önemli Parametreler için Yeni bulvarlar açar<em&gt; İn Vivo</em

We demonstrate a superior method of 2D spectral-spatial imaging of stable radical reporter molecules at 250 MHz using rapid-scan ...

Image-guided, Laser-based Fabrication of Vascular-derived Microfluidic Networks

This detailed protocol outlines the implementation of image-guided, laser-based hydrogel degradation for the fabrication of vascular-derived microfluidic networks embedded in PEGDA hydrogels. Here, we describe the creation of virtual masks that allow for image-guided laser control; the photopolymerization of a micromolded PEGDA hydrogel, suitable for microfluidic network fabrication and pressure head-driven flow; the setup and use of a commercially available laser scanning confocal microscope paired with a femtosecond pulsed Ti:S laser to induce hydrogel degradation; and the imaging of fabricated microfluidic networks using fluorescent species and confocal microscopy. Much of the protocol is focused on the proper setup and implementation of the microscope software and microscope macro, as these are crucial steps in using a commercial microscope for microfluidic fabrication purposes that contain a number of intricacies. The image-guided component of this technique allows for the implementation of 3D image stacks or user-generated 3D models, thereby allowing for creative microfluidic design and for the fabrication of complex microfluidic systems of virtually any configuration. With an expected impact in tissue engineering, the methods outlined in this protocol could aid in the fabrication of advanced biomimetic microtissue constructs for organ- and human-on-a-chip devices. By mimicking the complex architecture, tortuosity, size, and density of in vivo vasculature, essential biological transport processes can be replicated in these constructs, leading to more accurate in vitro modeling of drug pharmacokinetics and disease.

This protocol outlines the implementation of image-guided, laser-based hydrogel degradation to fabricate vascular-derived, biomimetic microfluidic networks embedded in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) hydrogels. These biomimetic microfluidic systems may be useful for tissue engineering applications, generation of in vitro disease models, and fabrication of advanced "on-a-chip" devices.

Vasküler kaynaklı mikroakışkan Ağların görüntü kılavuzluğunda, Lazer tabanlı Fabrikasyon

This detailed protocol outlines the implementation of image-guided, laser-based hydrogel degradation for the fabrication of vascular-derived microfluidic ...

Magnetic and Thermal-sensitive Poly(N-isopropylacrylamide)-based Microgels for Magnetically Triggered Controlled Release

Magnetically and thermally sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)/Fe3O4-NH2 microgels with the encapsulated anti-cancer drug curcumin (Cur) were designed and fabricated for magnetically triggered release. PNIPAAm-based magnetic microgels with a spherical structure were produced via a temperature-induced emulsion followed with physical-crosslinking by mixing PNIPAAm, polyethylenimine (PEI), and Fe3O4-NH2 magnetic nanoparticles. Because of their dispersity, the Fe3O4-NH2 nanoparticles were embedded inside the polymer matrix. The amine groups exposed on the Fe3O4-NH2 and PEI surface supported the spherical structure by physically crosslinking with the amide groups of the PNIPAAm. The hydrophobic anti-cancer drug curcumin can be dispersed in water after encapsulation into the microgels. The microgels were characterized by transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and UV-Vis spectral analysis. Furthermore, magnetically triggered release was studied under an external high frequency magnetic field (HFMF). A significant &#34;burst release&#34; of curcumin was observed after applying the HFMF to the microgels due to the magnetic inductive heating (hyperthermia) effect. This manuscript describes the magnetically triggered controlled release of Cur-PNIPAAm/Fe3O4-NH2 encapsulated curcumin, which can be potentially applied for tumor therapy.

Magnetic and Thermal-sensitive PolyN-isopropylacrylamide-based Microgels for Magnetically Triggered Controlled Release

This manuscript describes the preparation of magnetic and thermal-sensitive microgels via a temperature-induced emulsion without chemical reaction. These sensitive microgels were synthesized by mixing poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm), polyethylenimine (PEI) and Fe3O4-NH2 nanoparticles for the potential use in magnetically and thermally triggered drug-release.

Manyetik ve Termal Duyarlı Poli (<em&gt; K</em&gt; -izopropilakrilamid) Esaslı Manyetik Tetiklemeli Kontrollü Salınım İçin Mikrojeller

Magnetically and thermally sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)/Fe3O4-NH2 microgels with the encapsulated anti-cancer drug curcumin (Cur) were ...

Metabolic Support of Excised, Living Brain Tissues During Magnetic Resonance Microscopy Acquisition

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic resonance (MR) microscopy data. While it is possible to perform MR collections on living, excised mammalian tissue, such experiments have traditionally been constrained by resolution limits and are thus incapable of visualizing tissue microstructure. Conversely, MR protocols that did achieve microscopic image resolution required the use of fixed samples to accommodate the need for static, unchanging conditions over lengthy scan times. The current protocol describes the first available MR technique that enables imaging of living, mammalian tissue samples at microscopic resolutions. Such data is of great importance to the understanding of how pathology-based contrast changes occurring at the microscopic level influence the content of macroscopic MR scans such as those used in the clinic. Once such an understanding is realized, diagnostic methods with greater sensitivity and accuracy can be developed, which will translate directly to earlier disease treatment, more accurate therapy monitoring and improved patient outcomes.
While the described methodology focuses on brain slice preparations, the protocol is adaptable to any excised tissue slice given that changes are made to the gas and perfusate preparations to accommodate the tissue&#39;s specific metabolic needs. Successful execution of the protocol should result in living, acute slice preparations that exhibit MR diffusion signal stability for periods up to 15.5 h. The primary advantages of the current system over other MR compatible perfusion apparatuses are its compatibility with the MR microscopy hardware required to attain higher resolution images and ability to provide constant, uninterrupted flow with carefully regulated perfusate conditions. Reduced sample throughput is a consideration with this design as only one tissue slice may be imaged at a time.

The current protocol describes a method by which users can maintain viability of acute hippocampal and cortical slice preparations during the collection of magnetic resonance microscopy data.

Metabolik destek çıkardım, yaşam beyin dokuları manyetik rezonans mikroskobu Alım sırasında

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic ...

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.

Hazırlık, arıtma ve yağ asidi içeren lipozomlar kullanımı

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

Apparatus for Harvesting Tissue Microcolumns

This manuscript describes the production process for a laboratory apparatus, made from off-the-shelf components, that can be used to collect microcolumns of full-thickness skin tissue. The small size of the microcolumns allows donor sites to heal quickly without causing donor site scarring, while harvesting full-thickness tissue enables the incorporation of all cellular and extracellular components of skin tissue, including those associated with deeper dermal regions and the adnexal skin structures, which have yet to be successfully reproduced using conventional tissue engineering techniques. The microcolumns can be applied directly into skin wounds to augment healing, or they can be used as the autologous cell/tissue source for other tissue engineering approaches. The harvesting needles are made by modifying standard hypodermic needles, and they can be used alone for harvesting small amounts of tissue or coupled with a simple suction-based collection system (also made from commonly available laboratory supplies) for high-volume harvesting to facilitate studies in large animal models.

Here we describe a protocol for producing harvesting needles that can be used to collect full-thickness skin tissue without causing donor site scarring. The needles can be combined with a simple collection system to achieve high-volume harvesting.

Doku Microcolumns ürün toplama aparatı

This manuscript describes the production process for a laboratory apparatus, made from off-the-shelf components, that can be used to collect microcolumns ...

Multi-timescale Microscopy Methods for the Characterization of Fluorescently-labeled Microbubbles for Ultrasound-Triggered Drug Release

Microbubble contrast agents hold great promise for drug delivery applications with ultrasound. Encapsulating drugs in nanoparticles reduces systemic toxicity and increases circulation time of the drugs. In a novel approach to microbubble-assisted drug delivery, nanoparticles are incorporated in or on microbubble shells, enabling local and triggered release of the nanoparticle payload with ultrasound. A thorough understanding of the release mechanisms within the vast ultrasound parameter space is crucial for efficient and controlled release. This set of presented protocols is applicable to microbubbles with a shell containing a fluorescent label. Here, the focus is on microbubbles loaded with poly(2-ethyl-butyl cyanoacrylate) polymeric nanoparticles, doped with a modified Nile Red dye. The particles are fixed within a denatured casein shell. The microbubbles are produced by vigorous stirring, forming a dispersion of perfluoropropane gas in the liquid phase containing casein and nanoparticles, after which the microbubble shell self-assembles. A variety of microscopy techniques are needed to characterize the nanoparticle-stabilized microbubbles at all relevant timescales of the nanoparticle release process. Fluorescence of the nanoparticles enables confocal imaging of single microbubbles, revealing the particle distribution within the shell. In vitro ultra-high-speed imaging using bright-field microscopy at 10 million frames per second provides insight into the bubble dynamics in response to ultrasound insonation. Finally, nanoparticle release from the bubble shell is best visualized by means of fluorescence microscopy, performed at 500,000 frames per second. To characterize drug delivery in vivo, the triggered release of nanoparticles within the vasculature and their extravasation beyond the endothelial layer is studied using intravital microscopy in tumors implanted in dorsal skinfold window chambers, over a timescale of several minutes. The combination of these complementary characterization techniques provides unique insight into the behavior of microbubbles and their payload release at a range of time and length scales, both in vitro and in vivo.

The presented protocols can be used to characterize the response of fluorescently-labeled microbubbles designed for ultrasound-triggered drug delivery applications, including their activation mechanisms as well as their bioeffects. This paper covers a range of in vitro and in vivo microscopy techniques performed to capture the relevant length and timescales.

Ultrason Tetiklenen İlaç Salınımı için Floresan Etiketli Mikrobubbles'ın Karakterizasyonu için Çok Zamanlı Mikroskopi Yöntemleri

Microbubble contrast agents hold great promise for drug delivery applications with ultrasound. Encapsulating drugs in nanoparticles reduces systemic ...