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

Bu çalışma Prostat Kanseri Araştırma Prenses Margaret Hastanesi Vakfı, Ulusal Bilim ve Kanada&#39;da, Sağlık Araştırma, Yenilik Kanada Vakfı için Kanada Enstitüsü Mühendislik Araştırma Konseyi ve Joey ve Toby Tanenbaum / Brezilya Topu Başkanı, tarafından desteklenen bir SUNY Araştırma Vakfı ve at Buffalo Üniversitesi&#39;nden başlangıç ​​desteği vermek.

1.. Pyropheophorbide-lipid sentezi <ol><li> 4, 98.7 mg 16:00 lysophophatidylcholine (1-palmitoil-2-hidroksi-sn-glisero, (... Zheng ve arkadaşları, Bioconj Chem, 2002, 13 -392, daha önce tarif edildiği gibi Spirulina Pacifica alglerden elde edilmiş) 200 mmol pyropheophorbide birleştirin Lipid: EDC --3-fosfokolin, Avanti Polar Lipids # 855675), EDC 76.3 mg, 48.7 mg DMAP (4 (dimetilamino)-5 ml amilen piridin) 1:1:2:2 Pyro bir oranı için kloroform stabilize : DMPA. </...

<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>

Yüksek bir ilaç yükünü muhafaza ederken, ilaç verme teknolojilerin geliştirilmesi olarak, çok fonksiyonlu nanopartiküller ilaç verme aracın doğru izleme için geniş araştırmalar halen devam etmektedir. Porfirin yüklü lipozomlar, daha iyi farmakokinetik özellikler ve porfirin doğrudan uygulanması daha verimli teslimat için geliştirilmiştir, ancak engeller porfirin sınırlı yükleme miktarı ve plazma proteinlerine 5,6 lipozomlardan porfirin hızlı yeniden dağılımı dahil olmak üze...

Porphysomes multimodal görüntüleme ve tedavi 1 yeteneğine sahip son zamanlarda geliştirilen yeni çok fonksiyonlu nanovesicles vardır. Bunlar, kendi kendine toplanan porfirin çift tabakaları oluşturulur ve büyük sönüm katsayısı ve benzersiz yapısı bağımlı floresans kendini söndürme sonuçlar üretir (83 den fazla, 000/porphysome parçacık) porfirin son derece yüksek bir yoğunluğa, içerirler. Porphysomes iyi in vivo farmakokinetik ve biyolojik dağılım özellikleri vardır: sistemli uygulanmasından sonra 12 saat kadar bir kan yarı ömrü sergilemektedir ve pasif olarak 24 saat sonra enjeksiyon sonrası 2 7.5% ID / g ksenograft tümörlerinin birikir. Onların eşsiz yapısı ve fizikokimyasal özellikleri multimodal görüntüleme ve görüntü kılavuzluğunda tedavi için porphysome iyi bir aday. Her şeyden önce, porfirin içeren porphysomes tümör birikimi 1 üzerine tümörlerin floresan görüntüleme için içsel olarak uygundurlar.Buna ek olarak, her bir porfirin, bu nedenle, kolay porphysomes PET görüntüleme 3 için bu tür 64Cu gibi radyoizotop ile etiketlenebilir kenetleme radyoizotoplar için sabit bir sitesi vardır. Porphysomes de eşsiz foto akustik görüntüleme ve PTT yeteneklerini sergilemek böylece porphysome yapısı, sağlam olduğunda Ayrıca, emilen ışık enerjisi lazer ışınlama maruz kalma altında termal dağıldı. Bu porphysomes intravenöz enjeksiyonundan sonra 24 saat, porphysome-birikmiş tümör Lazer ışını, hızlı bir sıcaklık artışı ve güçlü fototermal tümör ablasyon neden olduğu gösterilmiştir. Bu porphysomes altın nano partiküller (AuNPs) gibi yüksek ekstinksiyon katsayısı ile etkin fototermal arttırıcılar olduğu gösterilmiştir 1. Öte yandan, AuNPs dahil olmak üzere diğer inorganik fototermal maddeler ile karşılaştırıldığında, porphysomes nedeniyle organik doğası Biyogüvenlikle olağanüstü bir avantaj göstermektedir. Porphysomes enzimatik biyolojik olarak parçalanabilir ve minimal akut toksiklik neden1000 mg / kg 1 kadar yüksek dozda intravenöz farelerde y. Dahası, lipozomların benzer porphysomes büyük sulu çekirdek pasif ya da aktif olabilir terapötik ya da görüntüleme maddeleri ile yüklenir. Optik özellikleri ve porphysomes arasında biyouyumluluk biyofotonik görüntüleme ve tedavi için organik nanopartiküllerin multimodal potansiyel göstermektedir. Bu yazıda, pyropheophorbide-lipid konjügatlarının sentezi yöntemi, üretim ve yüksek basınçlı ekstrüzyon kullanılarak porphysomes karakterizasyonu bir yöntem sunar. Fareler üzerindeki in vivo PTT tümörde porphysome etkin PTT etkinliğini göstermek için de yapılır bir subkütan ksenograft tümör modeli ile tedavisi.

<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

Yakın zamanda doğal olarak, çok fonksiyonlu olarak nanovesicles porphysomes geliştirdi. Bir foto-, α pyropheophorbide, bir fosfolipide konjuge edilmiş ve daha sonra lipozoma benzer kesecikler küresel kendi kendine toplandı. Nedeniyle porfirin-lipid çift tabakası içinde porfirin son derece yüksek yoğunluğa, büyük porphysomes sönme katsayıları, yapı bağımlı floresans kendini söndürme ve mükemmel fototermal etkinliğini oluşturulur. Bizim formülasyonda, porphysomes yüksek basınçlı ekstrüzyon kullanılarak sentez edildi ve 120 nm civarında bir ortalama parçacık boyutuna gösterilir. Porphysomes yirmi dört saat sonrası, damar içine enjeksiyon, tümörün lokal sıcaklık hızlı bir şekilde 750 mW (1.18 W / cm 2), 671 nm lazer ışını bir dakika maruz kaldıktan sonra 62 ° C&#39;ye 30 ° C artmıştır. , Tümörün komple bir ısı ablasyon sonra, oluşan ve iyileşmiş 2 hafta içinde, kontrol gruplarındaki tümörler büyümeye devam etti ve tüm tanımlanan en ulaştı eschars3 hafta içinde d noktasıdır. Bu veriler porphysomes kuvvetli fototermal tedavisi (PTT) ajanları olarak da kullanılabilir şeklini göstermektedir.

Pyropheophorbide istikrarlı bir lipid monomer (Şekil 1a) halinde fosfolipide konjuge ve konjügatlar, bir yüksek basınç membran bir çekici kullanılarak ekstrüzyon yöntemi ile porphysomes oluşturmak için kendini monte edilir. Bu, nispeten düşük akış hızı ile ekstrüzyon ilk 3 döngüleri sırasında porphysome-lipid süspansiyonu ekstrüde etmek genellikle zordur. Daha ekstrüzyon tekrarlanır olarak, ekstrüde çözeltinin akış hızı giderek artar, ve gerekirse hafif basınç azalt?...

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

Biz böylece etkili fototermal tedavi ajanları işleyen, yapı-bağımlı floresan kendini söndürme ve benzersiz fototermal özelliklere sahip porphysomes denilen yeni içsel fonksiyonlu nanovesicles geliştirdi. Bu yüksek basınçlı ekstrüzyon porphysomes kullanılarak formüle edilebilir ve bir ksenograft tümör modelinde bunların fototermal tedavi etkinliğini araştırmıştır.

One Minute, Porphysomes Sub-Bir-Watt Fototermal Tümör Ablasyon, İçsel fonksiyonlu 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

Kontrast Ultrason Gliomlar, Tedavi Hedeflenen İlaç-Rulman Nanopartikül Teslimat ve Mikrovasküler Ablasyon ile Fare

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

Optik Frekans Domain Görüntüleme<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pulmoner Rezeksiyon Örnekler: Histopatoloji Korelasyon için Birebir Görüntü Alınması

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

Viral Nanopartiküller<em&gt; In vivo</em&gt; Tümör Görüntüleme

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

Tümör Boyutu Ölçüm Kalite Güvencesi için Doku-taklit eden malzemeler kullanarak Klinik öncesi modelli Phantom İnşaatı

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

Microwell Tabaklar kullanma büyüklüğü kontrollü Tümör küremsi Büyük Sayılar üretimi

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

Partikül izleme Microrheology kullanarak 3D Tümör Modelleri Ekstrasellüler Matriks Rijitliğinin Boyuna Ölçümü

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

Yüksek Yoğunluk Gerçek zamanlı izleme Ultrason (HIFU) Ablasyonu Odaklı<em&gt; İn Vitro</em&gt; Odaklı Ultrason Harmonik Hareket Görüntüleme kullanma Köpek karaciğerler (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

Bir ıntrinsic Vaskülarizasyon tarafından Doku Mühendisliği<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku Mühendisliği Odası

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

Fototermal Eğik ışık saçılımı ile hızlı ve Kimyasal içermeyen Hemoglobin Deneyi

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