Name: synthesis of phase-shift nanoemulsions with narrow size distributions for acoustic droplet vaporization and bubble-enhanced ultrasound-mediated ablation
Uploaded: 2012-09-13T12:00:00
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Diese Arbeit wurde von einer BU / CIMIT Applied Healthcare Engineering-Promotionsstipendium, ein National Science Foundation eine stärkere Beteiligung Forschung Initiation Grant in Engineering (BRIGE) und den National Institutes of Health (R21EB0094930) unterstützt.

Ein. Vorbereitung der Phase-Shift-Nanoemulsion (PSNE) <ol><li> Lösen Sie 11 mg DPPC und 1,68 mg DSPE-PEG2000 in Chloroform </li><li> Verdunstet das organische Lösungsmittel, um eine trockene Lipidfilm in einem Glas-Rundkolben bilden </li><li> Auszutrocknen den Lipidfilm Nacht </li><li> Rehydrieren des Lipidfilms mit 5,5 ml phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) </li><li> Wärme-Lösung in einem 45 ° C Wasserbad, bis Lipidfilm auflöst, Vortexen periodisch </li><li> Übertragen Lipid-Lösung in 7 ml Flasche </li>...

<ol>
	<li>Hynynen, K., Darkazanli, A., Unger, E., Schenck, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI-guided+noninvasive+ultrasound+surgery.">MRI-guided noninvasive ultrasound surgery.</a> Med. Phys. 20, 107-115 (1993).</li><li>Baban, D. F., Seymour, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+tumour+vascular+permeability.">Control of tumour vascular permeability.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 34, 109-119 (1998).</li><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. Release. 65, 271-284 (2000).</li><li>Schadlich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+accumulation+of+NIR+fluorescent+PEG-PLA+nanoparticles:+impact+of+particle+size+and+human+xenograft+tumor+model.">Tumor accumulation of NIR fluorescent PEG-PLA nanoparticles: impact of particle size and human xenograft tumor model.</a> ACS Nano. 5, 8710-8720 (2011).</li><li>Williams, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convertible+perfluorocarbon+droplets+for+cancer+detection+and+therapy.">Convertible perfluorocarbon droplets for cancer detection and therapy.</a> 2010 IEEE Ultrasonics Symposium. , (2010).</li><li>Martz, T. D., Sheeran, P. S., Bardin, D., Lee, A. P., Dayton, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precision+manufacture+of+phase-change+perfluorocarbon+droplets+using+microfluidics.">Precision manufacture of phase-change perfluorocarbon droplets using microfluidics.</a> Ultrasound Med. Biol. 37, 1952-1957 (2011).</li><li>Giesecke, T., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound-mediated+cavitation+thresholds+of+liquid+perfluorocarbon+droplets+in+vitro.">Ultrasound-mediated cavitation thresholds of liquid perfluorocarbon droplets in vitro.</a> Ultrasound Med. Biol. 29, 1359-1365 (2003).</li><li>Sheeran, P. S., Luois, S., Dayton, P. A., Matsunaga, T. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulation+and+Acoustic+Studies+of+a+New+Phase-Shift+Agent+for+Diagnostic+and+Therapeutic+Ultrasound.">Formulation and Acoustic Studies of a New Phase-Shift Agent for Diagnostic and Therapeutic Ultrasound.</a> Langmuir. 27, 10412-10420 (2011).</li><li>Sheeran, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decafluorobutane+as+a+phase-change+contrast+agent+for+low-energy+extravascular+ultrasonic+imaging.">Decafluorobutane as a phase-change contrast agent for low-energy extravascular ultrasonic imaging.</a> Ultrasound Med. Biol. 37, 1518-1530 (2011).</li><li>Zhang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Application of Phase-Shift Nanoemulsion in High Intensity Focused Ultrasound: An In Vitro Study [Doctoral Dissertation]. , (2011).</li><li>Allen, T. M., Hansen, C., Martin, F., Redemann, C., Yau-Young, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+containing+synthetic+lipid+derivatives+of+poly(ethylene+glycol)+show+prolonged+circulation+half-lives+in+vivo.">Liposomes containing synthetic lipid derivatives of poly(ethylene glycol) show prolonged circulation half-lives in vivo.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1066, 29-36 (1991).</li><li>Klibanov, A. L., Maruyama, K., Beckerleg, A. M., Torchilin, V. P., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+of+amphipathic+poly(ethylene+glycol)+5000+to+prolong+the+circulation+time+of+liposomes+depends+on+the+liposome+size+and+is+unfavorable+for+immunoliposome+binding+to+target.">Activity of amphipathic poly(ethylene glycol) 5000 to prolong the circulation time of liposomes depends on the liposome size and is unfavorable for immunoliposome binding to target.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1062, 142-148 (1991).</li><li>Klibanov, A. L., Maryama, K., Torchilin, V. P., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphipathic+polyethyleneglycols+effectively+prolong+the+circulation+time+of+liposomes.">Amphipathic polyethyleneglycols effectively prolong the circulation time of liposomes.</a> FEBS Lett. 268, 235-237 (1990).</li><li>Gabizon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prolonged+circulation+time+and+enhanced+accumulation+in+malignant+exudates+of+Doxorubicin+encapsulated+in+polyethylene-glycol+coated+liposomes.">Prolonged circulation time and enhanced accumulation in malignant exudates of Doxorubicin encapsulated in polyethylene-glycol coated liposomes.</a> Cancer Res. 54, 987-992 (1994).</li><li>Awasthi, V. D., Garcia, D., Goins, B. A., Philips, W. 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Biol. 36, 1856-1866 (2010).</li><li>Lafon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gel+phantom+for+use+in+high-intensity+focused+ultrasound+dosimetry.">Gel phantom for use in high-intensity focused ultrasound dosimetry.</a> Ultrasound Med. Biol. 31, 1383-1389 (2005).</li></ol>

High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) ist klinisch zur thermischen Ablation von Tumoren eingesetzt. 1 Um lokale Erwärmung und zur Verbesserung thermischen Ablation in Tumoren haben lipidbeschichteten Perfluorcarbon Tröpfchen entwickelt worden, die durch die HIFU verdampft werden. Das Gefäßsystem in vielen Tumoren außergewöhnlich leaky durch ihr rasches Wachstum. 2 somit in der Lage, die Nanopartikel Fenestrationen eindringen und passiv in Tumoren anreichernden, ein Vorgang, der erhöhte Pe...

<table border="1"><tbody><tr><td> Common Name </td><td> Hersteller </td><td> Cat. Anzahl </td><td> Vollständiger Name / Beschreibung </td></tr><tr><td> DPPC </td><td> Avanti Lipids, Alabaster, AL, USA </td><td> 850355P </td><td> 1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholin </td></tr><tr><td> DSPE-PEG2000 </td><td> Avanti Lipids, Alabaster, AL, USA </td><td> 880120P </td><td> 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamin-N-[methoxy (polyethylenglykol) -2000] (Ammoniumsalz) </td></tr><tr><td> DDFP </td><td> Fluoromed, Round Rock, TX, USA </td><td> CAS: 138495-42-8 </td><td> Dodecafluorpentan (C 5 F 12) </td></tr><tr><td> PBS </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> P2194 </td><td> Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung </td></tr><tr><td> Chloroform </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> 372978 </td><td> Chloroform </td></tr><tr><td> Acrylamid </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> A9926 </td><td> 40% 19.01 Acrylamid / Bisacrylamid </td></tr><tr><td> Trispuffer </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> T2694 </td><td> 1M, pH 8, Trizma-Hydrochlorid und Trizma-Base </td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> A3059 </td><td> Rinderserumalbumin </td></tr><tr><td> APS </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> A3678 </td><td> Ammoniumpersulfatlösung </td></tr><tr><td> TEMED </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> 87689 </td><td> N, N, N &#39;, N&#39;-Tetramethylethylendiamin </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Ausrüstung </td></tr><tr><td> Sonicator (3 mm Spitze) </td&gt; <td> Sonics &amp; Materials, Inc., Newtown, CT, USA </td><td> Vibra-Cell </td><td></td></tr><tr><td> Wasserbad </td><td> Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA </td><td> Neslab EX-7 </td><td></td></tr><tr><td> Extruder </td><td> Northern Lipids, Burnaby, BC, Kanada </td><td> LIPEX </td><td></td></tr><tr><td> Extruder Filter </td><td> Whatman, Piscataway, NJ, USA </td><td> Nuclepore # 110605 und # 110606 </td><td></td></tr><tr><td> Extruder Abfluss Disc </td><td> Sterlitech Corporation, Kent, WA, USA </td><td> # PETEDD25100 </td><td></td></tr><tr><td> Kunststoffkammer </td><td> US Plastic Corporation, Lima, OH, USA </td><td> # 55288, 1 3/16 &quot;x1 3/16&quot; x2 7/16 &quot; </td><td></td></tr></tbody></table>

synthesis of phase-shift nanoemulsions with narrow size distributions for acoustic droplet vaporization and bubble-enhanced ultrasound-mediated ablation

High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) wird klinisch zur thermischen Ablation von Tumoren eingesetzt. Um örtliche Erwärmung und zur Verbesserung thermischen Ablation in Tumoren haben lipidbeschichteten Perfluorkohlenstoff Tröpfchen entwickelt worden, die durch HIFU verdampft werden. Das Gefäßsystem in vielen Tumoren außergewöhnlich leaky durch ihr rasches Wachstum und Nanopartikeln Lage sind, die Fensteranordnungen eindringen und passiv in Tumoren anreichern. Somit kann die Steuerung der Größe der Tröpfchen in bessere Anreicherung in Tumoren führen. In diesem Bericht wird die Herstellung von stabilen Tröpfchen in einer Phase-Shift-Nanoemulsion (PSNE) mit einer engen Größenverteilung beschrieben. PSNE wurden im Ultraschallbad eine Lipidlösung in Gegenwart des flüssigen Perfluorkohlenstoff synthetisiert. Eine enge Größenverteilung wurde durch Extrudieren der PSNE mehrfach die Verwendung von Filtern mit einer Porengröße von 100 bzw. 200 nm erhalten. Die Größenverteilung wurde über einen 7-Tages-Frist mittels dynamischer Lichtstreuung gemessen. Polyacrylamide Hydrogele mit PSNE wurden in vitro Experimente vorbereitet. PSNE Tröpfchen in der Hydrogele wurden mit Ultraschall und die resultierenden Blasen verbessert lokalisierte Erwärmung verdampft. Verdampften PSNE ermöglicht schnelleres Aufheizen und verringert auch die Ultraschallintensität zur thermischen Ablation benötigt. So wird PSNE erwartet thermischen Ablation von Tumoren zu verbessern, potentiell verbessert therapeutischen Ergebnisse der HIFU-vermittelte thermischen Ablation Behandlungen.

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Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

Phase-shift Nanoemulsionen (PSNE) kann verdampft mit hoher Intensität fokussierter Ultraschall, um lokale Erwärmung und zur Verbesserung thermischen Ablation von Tumoren sein. In diesem Bericht wird die Herstellung von stabilen PSNE mit einer engen Größenverteilung beschrieben. Darüber hinaus wird der Einfluss des verdampften PSNE auf Ultraschall-vermittelte Ablation im Gewebe-ähnlichen Phantomen demonstriert.

Synthese von Phase-shift Nanoemulsionen mit enger Größenverteilung für Acoustic Droplet Vaporisation und Bubble-enhanced Ultraschall-vermittelte Ablation

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

Steuern der Größe, Form und Stabilität der supramolekularen Polymeren in Wasser

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

Forschung

Ingenieurwesen

Synthesis and Operation of Fluorescent-core Microcavities for Refractometric Sensing

Synthese und Betrieb von Leuchtstofflampen-core Mikrokavitäten für Refraktometrische Sensing

This paper discusses  fluorescent core microcavity-based sensors that can operate in a microfluidic  analysis setup. These structures are based on the ...

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Oberflächenschallwellen-wave-driven Acoustic-Gegenstrom Mikrofluidik

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Charakterisierung von Nanokristallgrößenverteilung mittels Raman-Spektroskopie mit einem Multi-Partikel Phonon Confinement Modell

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

Charakterisierung von Full Set Materialkonstanten und deren Temperaturabhängigkeit für piezoelektrische Materialien mit Resonanzultraschallspektroskopie

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

Kapillar-basierten Kreisel Mikrofluidik-Vorrichtung zur Größe steuerbare Bildung von monodispersen Mikrotröpfchen

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Fabrication and Operation of Acoustofluidic Devices Supporting Bulk Acoustic Standing Waves for Sheathless Focusing of Particles

Herstellung und Betrieb von Acoustofluidic Devices Unterstützung Bulk-Acoustic-Standing Waves für sheathless Fokussierung der Partikel

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must ...

Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction

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When making an application of any crop protection material such as an herbicide or pesticide, the applicator uses a variety of skills and information to ...

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Herstellung von Flüssig-abgeblättert Transition Metalldichalkogenid -Nanoschichten mit kontrollierter Größe und Stärke: A State of the Art-Protokoll

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