Name: one minute, sub-one-watt photothermal tumor ablation using porphysomes, intrinsic multifunctional nanovesicles
Uploaded: 2013-09-17T19:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل مؤسسة الأميرة مارغريت مستشفى، والوطنية للعلوم والهندسة مجلس البحوث كندا، والمعهد الكندي للبحوث الصحية، والمؤسسة الكندية للابتكار، وجوي وتوبي تانينباوم / البرازيلي الكرة الرئيس في البروستاتا أبحاث السرطان، و منح من مؤسسة أبحاث جامعة ولاية نيويورك والدعم بدء التشغيل من جامعة بافالو.

1. توليف Pyropheophorbide الدهنية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الجمع بين 200 ملمول pyropheophorbide (سبيرولينا باسيفيكا أعدت من الطحالب كما هو موضح سابقا؛. تشنغ وآخرون، Bioconj كيم، عام 2002، 13 -392) 4، 98.7 ملغ 16:00 lysophophatidylcholine (1-بالميتويل-2-هيدروكسي ...

<ol>
	<li>Lovell, J. 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=Porphysome+nanovesicles+generated+by+porphyrin+bilayers+for+use+as+multimodal+biophotonic+contrast+agents.">Porphysome nanovesicles generated by porphyrin bilayers for use as multimodal biophotonic contrast agents.</a> Nat. Mater. 10, 324-332 (2011).</li><li>Lovell, J. 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=Enzymatic+regioselection+for+the+synthesis+and+biodegradation+of+porphysome+nanovesicles.">Enzymatic regioselection for the synthesis and biodegradation of porphysome nanovesicles.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 51, 2429-2433 (2012).</li><li>Liu, T. W., MacDonald, T. D., Shi, J., Wilson, B. C., Zheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsically+Copper-64-Labeled+Organic+Nanoparticles+as+Radiotracers.">Intrinsically Copper-64-Labeled Organic Nanoparticles as Radiotracers.</a> Angewandte Chemie. , (2012).</li><li>Zheng, 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=Low-density+lipoprotein+reconstituted+by+pyropheophorbide+cholesteryl+oleate+as+target-specific+photosensitizer.">Low-density lipoprotein reconstituted by pyropheophorbide cholesteryl oleate as target-specific photosensitizer.</a> Bioconjug Chem. 13, 392-396 (2002).</li><li>Chen, B., Pogue, B. W., Hasan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomal+delivery+of+photosensitising+agents.">Liposomal delivery of photosensitising agents.</a> Expert Opin Drug Deliv. 2, 477-487 (2005).</li><li>Jin, C. S., Zheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomal+nanostructures+for+photosensitizer+delivery.">Liposomal nanostructures for photosensitizer delivery.</a> Lasers Surg Med. 43, 734-748 (2011).</li><li>Olson, F., Hunt, C. A., Szoka, F. C., Vail, W. J., Papahadjopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+liposomes+of+defined+size+distribution+by+extrusion+through+polycarbonate+membranes.">Preparation of liposomes of defined size distribution by extrusion through polycarbonate membranes.</a> Biochim Biophys Acta. 557, 9-23 (1979).</li><li>Berger, N., Sachse, A., Bender, J., Schubert, R., Brandl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filter+extrusion+of+liposomes+using+different+devices:+comparison+of+liposome+size,+encapsulation+efficiency,+and+process+characteristics.">Filter extrusion of liposomes using different devices: comparison of liposome size, encapsulation efficiency, and process characteristics.</a> Int J Pharm. 223, 55-68 (2001).</li><li>Jesorka, A., Orwar, 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:+technologies+and+analytical+applications.">Liposomes: technologies and analytical applications.</a> Annu Rev Anal Chem (Palo Alto Calif). 1, 801-832 (2008).</li><li>Lapinski, M. M., Castro-Forero, A., Greiner, A. J., Ofoli, R. Y., Blanchard, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+liposomes+formed+by+sonication+and+extrusion:+rotational+and+translational+diffusion+of+an+embedded+chromophore.">Comparison of liposomes formed by sonication and extrusion: rotational and translational diffusion of an embedded chromophore.</a> Langmuir. 23, 11677-11683 (2007).</li><li>Liu, D., 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=Size+Homogeneity+of+a+Liposome+Preparation+is+Crucial+for+Liposome+Biodistribution+In+Vivo.">Size Homogeneity of a Liposome Preparation is Crucial for Liposome Biodistribution In Vivo.</a> Journal of Liposome Research. 2, 57-66 (1992).</li><li>Zhang, Y., Lovell, 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=Porphyrins+as+Theranostic+Agents+from+Prehistoric+to+Modern+Times.">Porphyrins as Theranostic Agents from Prehistoric to Modern Times.</a> Theranostics. 2, 905-915 (2012).</li></ol>

في تطوير التكنولوجيات تسليم المخدرات، النانوية متعددة الوظائف ويجري حاليا تحقيقات واسعة لتتبع دقيق لسيارة تسليم المخدرات مع الحفاظ على حمولة المخدرات عالية. وقد وضعت الليبوزومات محملة البورفيرين لخصائص الدوائية أفضل وتسليم أكثر كفاءة من الإدارة المباشرة للالبور?...

Porphysomes هي nanovesicles متعددة الوظائف الرواية التي قمنا بتطويرها مؤخرا والتي هي قادرة على التصوير المتعدد الوسائط والعلاج 1. تتشكل من طبقات ثنائية أنها البورفيرين الذاتي تجميعها وتحتوي على كثافة عالية للغاية من البورفيرين (أكثر من 83، 000/porphysome الجسيمات)، والتي تولد معامل الانقراض كبيرة وفريدة من نوعها في النتائج التي تعتمد على بنية مضان التبريد الذاتي. Porphysomes دينا جيدة في الجسم الحي الدوائية وخصائص biodistribution: يعرضون دم نصف عمر 12 ساعة التالية إدارة منهجية، وسلبية تتراكم في الأورام طعم أجنبي مع 7.5٪ ID / ز في 24 ساعة بعد الحقن 2. بنية فريدة من نوعها، والخصائص الفيزيائية جعل porphysome مرشح جيد للتصوير المتعدد الوسائط والعلاج الموجهة الصورة. في المقام الأول، التي تحتوي على البورفيرين، porphysomes هي مناسبة لجوهرها التصوير مضان من الأورام السرطانية على تراكم 1.بالإضافة إلى ذلك، كل البورفيرين لها موقع ثابت لمدة النظائر المشعة خالب، وبالتالي، porphysomes يمكن وصفها بسهولة مع النظائر المشعة مثل 64Cu للتصوير PET 3. علاوة على ذلك، وتبدد الطاقة الضوئية الممتصة حراريا تحت أشعة الليزر التعرض عندما porphysome بنية غير سليمة، لذلك porphysomes أيضا يحمل التصوير الضوئي فريدة وقدرات PTT. وقد تبين أن 24 ساعة بعد الحقن في الوريد من porphysomes، أشعة الليزر من ورم المتراكمة porphysome يسببها زيادة درجة الحرارة السريع والقوي حراري ضوئي؛ الورم الاجتثاث. أظهرت هذه القدرة هي التي porphysomes حراري ضوئي؛ كفاءة مع انقراض معامل عالية مثل جزيئات الذهب (AuNPs) 1. من ناحية أخرى، بالمقارنة مع غيرها من العوامل حراري ضوئي؛ غير العضوية، بما في ذلك AuNPs، تظهر porphysomes ميزة المعلقة في مجال السلامة الأحيائية نظرا لطبيعتها العضوية. Porphysomes هي قابلة للتحلل إنزيمي وحمل الحد الأدنى من السميه. nerves الحادذ في الفئران عن طريق الحقن بجرعات عالية مثل 1،000 ملغ / كغ 1. وعلاوة على ذلك، على غرار الجسيمات الشحمية، جوهر مائي كبير من porphysomes يمكن أن يكون سلبيا أو تحميلها بنشاط مع العوامل العلاجية أو التصوير. الخصائص البصرية وتوافق مع الحياة من porphysomes إثبات القدرة المتعدد الوسائط النانوية العضوية للتصوير biophotonic والعلاج. في هذه الورقة، ونحن نقدم طريقة تركيب تقارن-pyropheophorbide الدهون، والتصنيع وطريقة توصيف porphysomes باستخدام البثق الضغط العالي. تتم في الجسم الحي PTT على الفئران وكذلك للتدليل على كفاءة تمكين porphysome PTT في الورم العلاج باستخدام طعم أجنبي تحت الجلد نموذج الورم.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary evaporator</td>
			<td>Thermo-Savant</td>
			<td>SPD131DDA</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Votex</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>SI-0236</td>
			<td>Model number: G560</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pressure extruder</td>
			<td>LIPEX, Northern Lipids Inc.</td>
			<td>T.001</td>
			<td>10 ml Thermobarrel Extruder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated bath circulators (Thermostatted circulator)</td>
			<td>Thermo SCIENTIFIC</td>
			<td>SC100-S5P</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate filters</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>610005</td>
			<td>Pore size 100 nm, and membrane diameter 19 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer</td>
			<td>Malvern Instruments</td>
			<td>ZS90</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV/Visible Spectrophototmeter</td>
			<td>Varian Australia</td>
			<td>Cary 50 Bio UV/ Visible Spectrophotometer</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrofluorometer</td>
			<td>HORIBA Scientific</td>
			<td>FluoroMax-4</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transmission Electron Microscopy (TEM)</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td>H-7000</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture incubator</td>
			<td>SANYO</td>
			<td>MCO-18AIC</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powermeter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PM100D</td>
			<td>with sensor S142C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>671nm Laser</td>
			<td>LaserGlow Technologies</td>
			<td>LRS-0671_PFN-02000-05</td>
			<td>S/N:10097270</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared Thermometer</td>
			<td>Mikroshot, LUMASENSE Technologies</td>
			<td>9102409</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser protective eye goggles</td>
			<td>LaserGlow Technologies</td>
			<td>AGF6602XX</td>
			<td>Optical Density: 1.5+ at 630-700 nm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

one minute, sub-one-watt photothermal tumor ablation using porphysomes, intrinsic multifunctional nanovesicles

وضعنا مؤخرا porphysomes كما nanovesicles متعددة الوظائف في جوهرها. A الضيائي، pyropheophorbide α، تم مترافق إلى فوسفورية ومن ثم تجميعها الذاتي لمثل الحويصلية حويصلات كروية. ويرجع ذلك إلى كثافة عالية للغاية من البورفيرين في طبقة ثنائية-البورفيرين الدهون، ولدت porphysomes معاملات كبيرة الانقراض، التي تعتمد على بنية مضان التبريد الذاتي، وحراري ضوئي؛ فعالية ممتازة. في صياغة لدينا، وتوليفها porphysomes باستخدام البثق الضغط العالي، وعرض متوسط ​​حجم الجسيمات نحو 120 نانومتر. حقن أربع وعشرين ساعة بعد الوريد من porphysomes، ودرجة الحرارة المحلية الورم ارتفعت من 30 درجة مئوية إلى 62 درجة مئوية بسرعة عند التعرض دقيقة واحدة من 750 ميغاواط (1.18 واط / سم 2)، 671 نانومتر أشعة الليزر. بعد التذرية الحرارية كاملة من الورم، وشكلت eschars تلتئم في غضون 2 أسابيع، في حين واصلت الأورام في مجموعات المراقبة للنمو وصلت إلى تعريف كل حمامالنقطة د في غضون 3 أسابيع. هذه البيانات تظهر كيف يمكن استخدامها كعلاج porphysomes حراري ضوئي؛ قوية (PTT) وكلاء.

ومترافق Pyropheophorbide إلى فوسفورية كما مونومر الدهون مستقرة (الشكل 1A) وتجميع الذاتي تقارن لتشكيل porphysomes بواسطة الغشاء طريقة البثق باستخدام الطارد الضغط العالي. فإنه عادة ما يكون من الصعب بثق تعليق porphysome الدهنية خلال 3 دورات الأولى من قذف مع معدل تدفق بطيء نسبيا. ك...

Watch this Scientific Journal Video about One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles at JoVE.com

One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles

وضعنا nanovesicles متعددة الوظائف الجوهرية رواية تسمى porphysomes، والتي تعتمد على بنية مضان التبريد الذاتي وخصائص فريدة من نوعها حراري ضوئي؛، وبالتالي تعمل كعوامل قوية العلاج حراري ضوئي؛. صغنا porphysomes باستخدام الضغط العالي وقذف بهم التحقيق فعالية العلاج حراري ضوئي؛ في نموذج الورم طعم أجنبي.

دقيقة واحدة، ورم تذرية ضوحراري واحد وات الفرعية عن طريق Porphysomes، متعدد الوظائف الجوهرية Nanovesicles

We recently developed porphysomes as intrinsically multifunctional nanovesicles. A photosensitizer, pyropheophorbide &alpha;, was conjugated to a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Contrast Ultrasound Targeted Treatment of Gliomas in Mice via Drug-Bearing Nanoparticle Delivery and Microvascular Ablation

الموجات فوق الصوتية على النقيض المستهدفة علاج الاورام الدبقية في الفئران عن طريق تسليم المخدرات جسيمات متناهية الصغر ، إذ تضع وتذرية الاوعية الدموية الدقيقة

We are developing minimally-invasive contrast agent microbubble based therapeutic approaches in which the permeabilization and/or ablation of the ...

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

التصوير الضوئي المجال تواتر<em&gt; خارج الجسم</em&gt; عينات استئصال الرئة: الحصول على صورة واحدة واحدة لارتباط لالتشريح المرضي

Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths1. Squamous cell and small cell cancers typically arise in association with the conducting ...

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

الفيروسية النانوية ل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير ورم

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

بناء فانتوم تعدد الوسائط ما قبل السريرية باستخدام مواد الأنسجة، محاكاة لضمان الجودة في قياس حجم الورم

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

Production of Large Numbers of Size-controlled Tumor Spheroids Using Microwell Plates

إنتاج أعداد كبيرة من الأجسام الشبه الكروية التي تسيطر عليها حجم الورم عن طريق لوحات Microwell

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically ...

PLGA Nanoparticles Formed by Single- or Double-emulsion with Vitamin E-TPGS

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a biocompatible member of the aliphatic polyester family of biodegradable polymers. PLGA has long been a popular ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

قياس طولية من خارج الخلية مصفوفة جمود في 3D نماذج ورم عن طريق تتبع الجسيمات Microrheology

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU)

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound HIFU Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound HMIFU

رصد في الوقت الحقيقي وارتفاع كثافة الموجات فوق الصوتية المركزة (HIFU) تذرية<em&gt; في المختبر</em&gt; الناب الأكباد عن طريق متناسق الحركة التصوير بالموجات فوق الصوتية المركزة ل(HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

هندسة الأنسجة عن طريق الجوهرية الأوعية الدموية في<em&gt; في فيفو</em&gt; غرفة هندسة الأنسجة

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

A Rapid and Chemical-free Hemoglobin Assay with Photothermal Angular Light Scattering

والسريع والكيميائية خالية الفحص الهيموغلوبين مع ضوئي؛ ضوحراري الزاوي تشتت الضوء

Photo-thermal angular light scattering (PT-AS) is a novel optical method for measuring the hemoglobin concentration ([Hb]) of blood samples. On the basis ...