Name: custom-designed laser-based heating apparatus for triggered release of cisplatin from thermosensitive liposomes with magnetic resonance image guidance
Uploaded: 2015-12-13T14:00:00
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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. 리포좀 준비 <ol><li> (카보 닐 - 지질 1,2-Dipalmitoyl- SN -glycero -3- 포스 포 콜린 (DPPC), 1- 스테아로 일 -2- 히드 록시 -3- SN -glycero 포스파티딜콜린 (또는 S-MSPC 리소-PC)를 용해하고 N , 메 톡시 2000) 클로로포름 -1,2- 디 distearoyl- SN -glycero-3-phosphoethanolamine (MPEG 2000 -DSPE). 예를 들어, HTLC 10 ㎖의 준비를 위해, 호박 유리 병 속으로 314.4 mg을 DPPC, 39.4 mg을 MSPC 및 83.9 mg의 된...

<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>

리포좀은 먼저 그들의 지질 이중층 (2) 내에는 내부 수성 부피 친수성 소수성 약물과 약물 전달 약물 전달 비히클로서 1960 년에 개발되었다. 방사성 핵종으로 표지 또는 촬상 조영제 17로 로딩 될 때 치료 용도로 사용할뿐만 아니라, 리포솜의 진단 애플리케이션에 탐구되어왔다. 최근 몇 년 동안, theranostics 및 치료 진단 쌍에서 영상 유도 환자 계층화 및 약물 전달 (17, 18)의 ?...

나노 스케일 시스템의 향상된 통기성 및 체류 (EPR)의 고형 종양 결과의 병태 생리. 이는 전신 부작용을 최소화하면서 1 종양 조직을 대상으로이 효과를 활용 많은 약물 전달 시스템의 개발을 유도 하였다. 리포좀 전달 기술이 널리 약물 또는 이미징 프로브 (2)에 대해 조사되었다. 리포좀은 상당히 종래 화학 요법에 비해 독성이 감소하였으나, 임상 적 효능에 3,4- 약간 개선이 있었다. 연구는 제한된 효능 캐리어 4,5-로부터 약물 방출의 부족에 기인 한 것으로 나타났다. 그 결과, 외부 자극에 응답하여 캡슐화 약물을 방출하기 위해 활성화되고 리포좀 개발 상당한 관심을 끌고있다. 온열 요법은 암 환자 6 비교적 안전한 치료 방법으로 수십 년 동안 사용되어왔다. 따라서 개발외부 트리거로 열을 온도 감응성 리포좀의, 표준 임상 번역에 대한 상당한 잠재력을 가진 논리 조합하고있다. 실제로, LTSL-DOX로 알려진 독소루비신의 lysolipid 함유 온도 감응성 리포좀 제형은 현재 임상 평가 (7)에 도달했습니다. LTSL-DOX에 대한 최근 임상 데이터는 열 전달을위한 프로토콜은 크게 환자 결과 (8)에 영향을 미칠 수있는 중요한 요소 인 것으로 나타났습니다. 인간에서, 고주파, 마이크로파, 레이저와 초음파 트랜스 듀서는 종양 부위 (9)에 로컬로 고열을 적용하는 데 사용됩니다. 피하 종양의 난방을 필요로하는 임상 연구에서, 가열 카테터 (10, 11)와 수조 (12, 13)은 가장 자주 사용된다. 이 논문에서는, 종양 체적의 더 균일 한 가열을 가능하게하는 주문 설계 레이저 기반 가열 설정을 사용하여 피하 종양을 가열하기위한 새로운 방법을 소개한다. MR 호환 엄마를 사용하여terials, 설치, 레이저 가열시 조직의 온도 변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록, 작은 동물 MR 메이져의 보어 내에 맞도록 충분히 작다. MR 조영제, gadoteridol (GD-HP-DO3A)은, GD-HTLC라고도 CDDP (HTLC)의 감온 리포솜 제형에 CDDP와 공동으로 캡슐화하고, 실시간 미스터 열 모니터링 및 평가를 영상 유도 부활 약물 방출 가열 프로토콜의 검증. 우리의 결과는 MR 이미징을 통해 감시하면서, 레이저 기반의 가열 장치를 효율적 GD-HTLC 제제에서 캡슐화 된 제제의 방출을 활성화 함을 입증.

<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

리포좀 향상된 통기성 및 전신 독성의 현저한 감소의 결과 체류 (EPR) 효과의 착취를 통해 고형 종양을 표적으로하는 약물 전달 체계로서 사용되어왔다. 그럼에도 불구하고, 리포좀에서 캡슐화 된 약물의 불충분 한 자료는 임상 효능을 제한하고있다. 온도에 민감한 리포좀은 한정된 종양 약물의 생체 이용률 문제를 극복하기 위해 약물의 부위 특이 적 방출을 제공하도록 설계되었다. 우리의 실험실 설계 및 고형 종양에서 CDDP의 트리거 릴리스를 제공하기 위해, HTLC로 알려진 시스플라틴의 열 활성화 온도 감응성 리포좀 제형 (CDDP)를 개발했다. 생체 내에서의 열 전달은 활성화 MR 체온계 (MRT)에 의해 확인 된 종양 부위에 균일 한 가열 패턴을 제공 맞춤형 레이저 기반의 가열 장치를 사용하여 뮤린 모델에서 달성되었다. 광섬유 온도 감시 장치는, 실시간으로 온도를 측정하는 데 사용 된레이저 파워를 번갈아 열 전달의 온라인 조정과 전체 가열 구간 동안. 약물 전달은 가열 프로토콜을 검증하는 종양 축적을 평가하는 수단으로서 감온 리포좀 내로 CDDP 함께 MR 조영제 (예 gadoteridol)의 공동 캡슐화하여 자기 공명 (MR) 화상의지도하에 최적화 하였다. 가열 프로토콜은 종래 HTLC 투여하고 20 분 가열 후 분사 5 분 예열 기간으로 구성되었다. 이 가열 프로토콜 밖 종양 및 근육에 비해 가열 종양에서 관찰 된 최고 MR 신호 변화 캡슐 제의 효과적인 방출 결과. 이 연구는 임상 전 열성 리포솜 개발 레이저 기반의 가열 장치 및 약물 전달의 최적화를위한 가열 프로토콜 MR 유도 검증의 중요성 성공적인 적용을 설명했다.

HTLC 리포좀은 지질 성막, 수화, 압출 및 투석을 포함하여 일반적인 방법을 사용하여 제조된다. CDDP 검은 침전물의 형성을 통해 비활성화되는 바와 CDDP 관련된 단계 동안주의 임의 알루미늄 재 CDDP에 노출되지 않도록주의하여야한다. HTLC의 그림은 그림 3에 표시됩니다. HTLC의 물리 화학적 특성은 최근 서방 (16)의 저널에 발표 된 논문에 요약 하였다. GD-HTLC 제형의 가돌리늄...

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

MRI 호환 주문 설계된 레이저 기반의 가열 장치는 특히 종양 영역에서 감온 리포좀 제제로부터의 방출을 활성화하기 위해 피하 종양 국소 가열을 제공하기 위해 개발되었다.

자기 공명 이미지 지침에 열성 리포좀에서 시스플라틴의 트리거 된 릴리스를위한 맞춤 설계 레이저 기반의 가열 장치

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

조직 평가에 대한 자기 공명 Elastography 방법론은 구조 성장하는 기술

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

연구

생체공학

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

자기 공명 영상 아래에 자기 (磁 气)를 이용한 원격 제어 Microcatheter 팁 편향

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

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제어 약물 릴리스에 대한 자기장 응답 하이브리드 젤라틴 마이크로 겔을 교류

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자기 및 열에 민감한 폴리 (<em&gt; N</em&gt; - 이소 프로필 아크릴 아미드) 기반의 마그네틱 트리거 리간드 용 젤

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

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조직 Microcolumns 수확 용

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

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직렬 이미지 Dilations Intermembrane 거리 측정

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