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

この作品は、プリンセスマーガレット病院財団、カナダの国立科学と工学研究評議会、健康研究のためのカナダの研究所、イノベーションカナダ財団、ジョーイとトビータネンバウム/前立腺癌研究におけるブラジルのボールチェア、によってサポートされていましたニューヨーク州立大学研究財団からの助成金やバッファロー大学からのサポートを起動します。

1。ピロ - 脂質の合成<ol><li> 4、98.7 mgの16時00分lysophophatidylcholine（1 -パルミトイル-2 -ヒドロキシ-sn-グリセロ、（。Zhengら 、Bioconj頁、2002年、13 -392前述のように藻 ​​類スピルリナパシフィカから調製した）200ミリモルピロコンバイン-3 - ホスホコリン、アバンティ極性脂質＃855675）、EDCの76.3ミリグラム、48.7ミリグラムのDMAP（4 - （ジメチルアミノ）ピリジン）5...

<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>

高い薬物ペイロードを維持しながら、薬物送達技術の開発においては、多官能性ナノ粒子は、薬物送達ビヒクルの正確な追跡調査のための広い下現在。 5,6リポソームから血漿タンパク質へのポルフィリン導入されたリポソームは、より良好な薬物動態特性及びポルフィリンの直接投与よりも効率的な送達のために開発されてきたが、障害物が存在し、制限されたポルフィリンの装填?...

Porphysomesはマルチモーダルイメージングおよび治療 ​​の1が可能である我々は最近開発された新たな多機能ナノベシクルです。それらは、自己組織化ポルフィリン二重層から形成され、独特の構造に依存する蛍光の自己消光大きな吸光係数と結果を生成する（000/porphysome粒子、83を超える）ポルフィリンの極めて高い密度を含有する。 Porphysomesは、 インビボで良好な薬物動態および生体内分布特性を有する：それらは全身投与後12時間の血中半減期を示し、受動的に24時間後に注射2で7.5％ID / gの異種移植片腫瘍において蓄積する。 彼らのユニークな構造と物理化学的性質は、マルチモーダルイメージングと画像誘導療法のporphysome良い候補を作る。まず第一に、ポルフィリンを含む、porphysomesは、腫瘍蓄積の際に1腫瘍の蛍光イメージングのために本質的に適している。さらに、各ポルフィリンしたがって、porphysomesを容易PETイメージングのためのそのような3は64 Cu等の放射性同位体で標識することができるキレート化放射性同位体のための安定した部位を有している。 porphysome構造が損なわれていないときporphysomesにもユニークな音響イメージングと、PTT機能を発揮するので、さらに、吸収された光エネルギーは、レーザー照射の曝露下に熱放散される。それはporphysomesの静脈内注射後24時間、porphysome蓄積さ腫瘍のレーザ照射急速な温度上昇と強い光熱腫瘍切除を誘導したことが示された。これはporphysomesは金ナノ粒子（AuNPs）と高い吸光係数を有する効率的な光熱エンハンサーであることが実証さ1。一方、AuNPsを含む他の無機光熱剤と比較して、porphysomesは、その有機性に生物学的安全性で優れた利点を示す。 Porphysomesは、酵素的に生分解性であり、最小の急性toxicitを誘導千mg / kgの1という高い静脈内投与したマウスでは、Y。さらに、リポソームと同様に、porphysomesの大水性コアは、受動的または能動的に治療薬または造影剤を装填することができた。 porphysomesの光学的性質と生体適合性がバイオフォトニックイメージングおよび治療のための有機ナノ粒子の多峰性を示しています。 本論文では、ピロ-脂質複合体の合成方法、製造、高圧押し出しを使用してporphysomesの特性評価方法をご紹介します。マウスでのインビボのPTTは、腫瘍内porphysome対応のPTTの効率を実証するためにも実施される皮下異種移植腫瘍モデルを用いた治療。

<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

我々は最近、本質的に多機能ナノベシクルとしてporphysomesを開発しました。光増感剤は、αピロ、リン脂質に結合させた後、リポソーム様の球状の小胞への自己組織化。によりポルフィリン - 脂質二重層中のポルフィリンの非常に高い密度、porphysomes、大きな吸光係数、構造に依存する蛍光自己消光し、優れた光熱効果を生成した。我々の製剤において、porphysomes高圧押し出しを使用して合成し、120nmの周りの平均粒径を示した。 porphysomesの二十四時間後、静脈内注射、腫瘍の局所的な温度は急速に750 MW（1.18 W / cm 2）での1分間の曝露、671 nmのレーザー照射により62℃まで30℃から上昇した。腫瘍の完全な熱切除に続いて、形成され、癒さ2週間以内に、対照群の腫瘍は成長を続けている間、すべてが定義されている専用に達した焼痂3週間以内に、D点。これらのデータは、porphysomesが強力な光熱療法（PTT）剤として使用することができる方法を示す。

ピロは、安定な脂質モノマー（ 図1a）などのリン脂質とコンジュゲートの自己集合高圧押出機を用いて膜押し出し法によってporphysomesを形成するために結合される。これは、比較的遅い流速で押し出しの第3サイクルの間porphysome - 脂質懸濁液を押し出すことは通常困難である。より押し出しが繰り返されるように、押し出された液の流量が​​徐々に増加し、必要に応じて圧力が...

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

そこで我々は、強力な光熱療法剤機能、構造依存的な蛍光の自己消光及び光熱ユニークな特性を有するporphysomesと呼ばれる新規真性多官能ナノベシクルを開発した。我々は、高圧押し出しを使用してporphysomesを策定し、異種移植腫瘍モデルにおけるそれらの光熱治療の有効性を検討した。

1分Porphysomesを使用してサブワンワット光熱腫瘍焼灼、真性多機能ナノベシクル

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

コントラストの超音波は、薬剤ベアリングナノ粒子デリバリーと微小血管アブレーションを経由してマウスの神経膠腫の治療を対象と

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

の光周波数領域イメージング<em&gt;エクスビボ</em&gt;肺切除標本：組織病理相関へのOne to Oneイメージの入手

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

のためのウイルス粒子<emインビボ&gt;</em&gt;腫瘍イメージング

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

腫瘍サイズ測定における品質保証のために組織模倣材料を用いた前臨床マルチモダリティファントムの構築

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

マイクロウェルプレートを用いてサイズ制御の腫瘍球、多数の生産

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

粒子追跡マイクロレオロジーを用いて3次元腫瘍モデルにおける細胞外マトリックス剛性の縦測定

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

高強度のリアルタイムモニタリングの超音波（HIFU）アブレーションを重視しました<em&gt;インビトロ</em集束超音波のための調和運動イメージングの使用&gt;犬の肝臓（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

中に組み込み血管新生による組織工学<em&gt;インビボ</em&gt;ティッシュ・エンジニアリング商工会議所

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

光熱角度光散乱ラピッド・化学・フリーヘモグロビンアッセイ

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