Name: in vitro and in vivo delivery of magnetic nanoparticle hyperthermia using a custom-built delivery system
Uploaded: 2020-07-02T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro and In Vivo Delivery of Magnetic Nanoparticle Hyperthermia Using a Custom-Built Delivery System at JoVE.com

تم تمويل الدراسة من خلال أرقام المنح: NCI P30 CA023108 و NCI U54 CA151662.

تم اعتماد برنامج رعاية واستخدام الحيوان في كلية دارتموث من قبل الجمعية الأمريكية لاعتماد رعاية المختبر (iAAALAC) ويلتزم بجميع إرشادات ولوائح UDSA و NIH (مكتب رعاية المختبر). تمت الموافقة على جميع الدراسات في الجسم الحي من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسية في كلية دارتموث (IACUC). يلتزم إجراء ?...

<ol>
	<li>Chen, X., Tan, L., Liu, T., Meng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-Nanomaterials+for+Tumor+Microwave+Hyperthermia:+Design,+Preparation,+and+Application.">Micro-Nanomaterials for Tumor Microwave Hyperthermia: Design, Preparation, and Application.</a> Current Drug Delivery. 14 (3), 307-322 (2016).</li><li>Luo, W., 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=Effects+of+radiofrequency+ablation+versus+other+ablating+techniques+on+hepatocellular+carcinomas:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Effects of radiofrequency ablation versus other ablating techniques on hepatocellular carcinomas: A systematic review and meta-analysis.</a> World Journal of Surgical Oncology. 15 (1), 126 (2017).</li><li>Ter Haar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+and+sound:+Focused+ultrasound+in+the+clinic.">Heat and sound: Focused ultrasound in the clinic.</a> International Journal of Hyperthermia. 31 (3), 223-224 (2015).</li><li>Salunkhe, A. B., Khot, V. M., Pawar, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+Hyperthermia+with+Magnetic+Nanoparticles:+A+Status+Review.">Magnetic Hyperthermia with Magnetic Nanoparticles: A Status Review.</a> Current Topics in Medicinal Chemistry. 14 (5), 572-594 (2014).</li><li>Dewhirst, M. W., Viglianti, B. L., Lora-Michiels, M., Hanson, M., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+principles+of+thermal+dosimetry+and+thermal+thresholds+for+tissue+damage+from+hyperthermia.">Basic principles of thermal dosimetry and thermal thresholds for tissue damage from hyperthermia.</a> International Journal of Hyperthermia. 19 (3), 267-294 (2003).</li><li>Roizin-Towle, L., Pirro, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+response+of+human+and+rodent+cells+to+hyperthermia.">The response of human and rodent cells to hyperthermia.</a> International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 20 (4), 751-756 (1991).</li><li>Hergt, R., Dutz, S., M&#252;ller, R., Zeisberger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+particle+hyperthermia:+Nanoparticle+magnetism+and+materials+development+for+cancer+therapy.">Magnetic particle hyperthermia: Nanoparticle magnetism and materials development for cancer therapy.</a> Journal of Physics Condensed Matter. 18 (38), (2006).</li><li>Kumar, C. S. S. R., Mohammad, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+nanomaterials+for+hyperthermia-based+therapy+and+controlled+drug+delivery.">Magnetic nanomaterials for hyperthermia-based therapy and controlled drug delivery.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 63 (9), 789-808 (2011).</li><li>Stigliano, R. V., 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=Mitigation+of+eddy+current+heating+during+magnetic+nanoparticle+hyperthermia+therapy.">Mitigation of eddy current heating during magnetic nanoparticle hyperthermia therapy.</a> International Journal of Hyperthermia. 32 (7), 735-748 (2016).</li><li>Johannsen, 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=Clinical+hyperthermia+of+prostate+cancer+using+magnetic+nanoparticles:+Presentation+of+a+new+interstitial+technique.">Clinical hyperthermia of prostate cancer using magnetic nanoparticles: Presentation of a new interstitial technique.</a> International Journal of Hyperthermia. 21 (7), 637-647 (2005).</li><li>Horsman, M. R., Overgaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperthermia:+a+Potent+Enhancer+of+Radiotherapy.">Hyperthermia: a Potent Enhancer of Radiotherapy.</a> Clinical Oncology. 19 (6), 418-426 (2007).</li><li>Petryk, A. A., Giustini, A. J., Gottesman, R. E., Kaufman, P. A., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+nanoparticle+hyperthermia+enhancement+of+cisplatin+chemotherapy+cancer+treatment.">Magnetic nanoparticle hyperthermia enhancement of cisplatin chemotherapy cancer treatment.</a> International Journal of Hyperthermia. 29 (8), 845-851 (2013).</li><li>Peeken, J. C., Vaupel, P., Combs, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+hyperthermia+into+modern+radiation+oncology:+What+evidence+is+necessary.">Integrating hyperthermia into modern radiation oncology: What evidence is necessary.</a> Frontiers in Oncology. 7, 132 (2017).</li><li>Petryk, A. A., Giustini, A. J., Gottesman, R. E., Trembly, B. S., Hoopes, P. 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+magnetic+nanoparticle+and+microwave+hyperthermia+cancer+treatment+methodology+and+treatment+effect+in+a+rodent+breast+cancer+model.">Comparison of magnetic nanoparticle and microwave hyperthermia cancer treatment methodology and treatment effect in a rodent breast cancer model.</a> International Journal of Hyperthermia. 29 (8), 819-827 (2013).</li><li>Stigliano, R. V., Shubitidze, F., Petryk, A. A., Tate, J. A., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+nanoparticle+hyperthermia:+predictive+model+for+temperature+distribution.">Magnetic nanoparticle hyperthermia: predictive model for temperature distribution.</a> Energy-based Treatment of Tissue and Assessment VII. 8584, 858410 (2013).</li><li>Dewhirst, M., Viglianti, B. L., Lora-Michiels, M., Hoopes, P. J., Hanson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+dose+requirement+for+tissue+effect:+experimental+and+clinical+findings.">Thermal dose requirement for tissue effect: experimental and clinical findings.</a> Thermal Treatment of Tissue: Energy Delivery and Assessment II. 4954, 37 (2003).</li><li>Duval, K. E. A., 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=Immunogenetic+effects+of+low+dose+(CEM43+30)+magnetic+nanoparticle+hyperthermia+and+radiation+in+melanoma+cells.">Immunogenetic effects of low dose (CEM43 30) magnetic nanoparticle hyperthermia and radiation in melanoma cells.</a> International Journal of Hyperthermia. 36, 37-46 (2019).</li><li>Giustini, A. J., Petryk, A. A., Cassim, S. M., Tate, J. A., Baker, I., Hoopes, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+Nanoparticle+Hyperthermia+in+Cancer+Treatment.">Magnetic Nanoparticle Hyperthermia in Cancer Treatment.</a> Nano LIFE. 01, 17-32 (2010).</li><li>Hoopes, P. J., 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=Intratumoral+iron+oxide+nanoparticle+hyperthermia+and+radiation+cancer+treatment.">Intratumoral iron oxide nanoparticle hyperthermia and radiation cancer treatment.</a> Thermal Treatment of Tissue: Energy Delivery and Assessment IV. 6440, (2007).</li><li>Semiatin, S. L., Zinn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coil+design+and+fabrication+basic+design+and+modifications.">Coil design and fabrication basic design and modifications.</a> Heat Treating. , 32-41 (1988).</li><li>Maxwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+physical+lines+of+force.">On physical lines of force.</a> The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 21 (139), 161-175 (1861).</li></ol>

يوفر تصميم وتنفيذ هذا النظام القدرة على إجراء تجارب دقيقة وقابلة للتكرار في المختبر وفي الجسم الحي تجارب ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية. من الأهمية بمكان أن يتم تصميم النظام بحيث يتم مطابقة تردد AMF وشدة المجال بشكل كاف مع نوع الجسيمات النانوية المغناطيسية وتركيزها وموقع الأن...

تاريخيا ، تم استخدام ارتفاع الحرارة في علاج السرطان ، إما بمفرده أو بالاشتراك مع علاجات أخرى. على الرغم من أن لها تاريخا طويلا من الاستخدام ، إلا أن الطريقة الأكثر فائدة لتقديم هذا العلاج لا تزال قيد المناقشة وتعتمد على موقع المرض وموقعه. تشمل طرق توصيل ارتفاع الحرارة الميكروويف ، والترددات الراديوية ، والموجات فوق الصوتية المركزة ، والليزر ، والجسيمات النانوية المعدنية (مثل الذهب أو أكسيد الحديد) 1،2،3،4. يمكن أن تؤدي طرق التسليم هذه إلى مجموعة من درجات حرارة العلاج من مستوى الحمى إلى مئات الدرجات المئوية. يعتمد التأثير البيولوجي لارتفاع الحرارة في المقام الأول على درجات الحرارة المستخدمة ومدة العلاج5. لهذه المخطوطة والغرض ، نركز على ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية (mNPH). تسمح هذه الطريقة بتغيرات درجة الحرارة المركزة والموضعية والمراقبة جيدا والتحكم فيها ، باستخدام جسيمات أكسيد الحديد النانوية غير السامة والمعتمدة من إدارة الغذاء والدواء.
أحد مآزق طرق ارتفاع الحرارة الأخرى هو عدم وجود استهداف خلوي دقيق. لا يحتوي ارتفاع الحرارة على نسبة علاجية عالية بطبيعتها ، لذلك ، فإن القياس الحراري الدقيق والاستهداف ضروريان6. يسمح mNPH بالحقن الجهازي أو داخل الورم ل mNPs ، مع توليد الحرارة فقط حيث توجد mNPs ، وبالتالي استهداف العلاج للورم مباشرة. يمكن أن يكون mNPH فعالا عندما توجد الجسيمات النانوية المغناطيسية داخل الخلية أو خارجها. بالنسبة لعلاج السرطان ، فإن النظرة العامة على mNPH هي أن الجسيمات النانوية المغناطيسية يتم حقنها (داخل الورم أو في الوريد) ، ثم يتم تطبيق مجال مغناطيسي متناوب ، مما يتسبب في إعادة تنظيم الأقطاب المغناطيسية للجسيمات النانوية باستمرار ، مما يؤدي إلى تسخين موضعي للخلايا والأنسجة المرتبطة بالجسيمات النانوية 7,8 . من خلال ضبط حجم الجسيمات النانوية وتردد / قوة المجال المغناطيسي المتناوب (AMF) ، من الممكن التحكم بعناية في درجة الحرارة المتولدة داخل الأنسجة.
يعمل هذا العلاج بشكل جيد في الأورام القريبة من سطح الجسم ، حيث تتطلب الأورام العميقة AMF أقوى ، لذا يزيد خطر تسخين التيار الدوامي9. هناك أدلة على استخدام ارتفاع الحرارة سريريا كعلاج وحيد ، ومع ذلك ، في كثير من الأحيان يتم الجمع بين ارتفاع الحرارة والعلاج الإشعاعي أو العلاج الكيميائي ، مما يؤدي إلى تأثير مضاد للسرطان أكثر استهدافا10،11،12. تمت مراجعة الأدلة السريرية لارتفاع الحرارة التي تعمل مع العلاج الإشعاعي في منشور سابق13. نجح مختبرنا في علاج مجموعة متنوعة من الحيوانات ، من الفئران إلى الخنازير وسرطانات الكلاب العفوية ، باستخدام طريقة mNPH12،14،15. تم تصميم هذا البروتوكول للمهتمين بالتحقيق في آثار علاج ارتفاع الحرارة الموضعي ، إما بمفرده أو بالاشتراك مع علاجات أخرى.
أحد أهم العوامل في ارتفاع الحرارة هو القدرة على قياس وفهم ، في الوقت الفعلي ، الجرعة الحرارية التي يتم توصيلها إلى النسيج المستهدف / الورم. الطريقة القياسية لحساب الجرعة ومقارنتها هي من خلال إظهار الدقائق المكافئة التراكمية للتسخين عند 43 درجة مئوية. تسمح هذه الخوارزمية بمقارنة الجرعات المستقلة عن نظام التسليم ، ودرجات الحرارة القصوى والدنيا (ضمن نطاق معين) ومعلمات التسخين / التبريد 5,16. يعمل حساب CEM بشكل أفضل لدرجات الحرارة بين 39-57 درجة مئوية5. على سبيل المثال ، في بعض الدراسات التي أجريناها ، اخترنا جرعة حرارية من CEM43 30 (أي 30 دقيقة عند 43 درجة مئوية). سمح لنا اختيار هذه الجرعة بالنظر إلى تأثيرات مناعية آمنة وفعالة في المختبر ، بمفردها ، وبالاقتران مع جرعة واحدة من الإشعاع17.
مع ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية ، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند بناء نظام توصيل مناسب. يتضمن تصميم الأجهزة عوامل أمان مهمة ، مثل استخدام مبرد لضمان بقاء معدات توصيل المجال المغناطيسي باردة حتى عند تشغيلها بطاقة عالية ، وإجراءات آمنة من الفشل تمنع تشغيل النظام إذا لم يتم تنشيط جميع أنظمة درجة الحرارة وتقييم الطاقة والتحكم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عوامل بيولوجية مهمة يجب مراعاتها في كل من الحالات في الجسم الحي وفي المختبر. عند استخدام الخلايا المستزرعة ، من الضروري المعالجة في وسط النمو والحفاظ عليها في درجة حرارة ثابتة قابلة للحياة لتجنب التغيرات الفسيولوجية التي يمكن أن تؤثر على النتائج. بالنسبة لأنواع الجسيمات النانوية الفردية ، من المهم معرفة معدل الامتصاص المحدد (SAR) عند حساب معلمات التسخين القائمة على AMF. وبالمثل ، من المهم معرفة تركيز mNP / Fe ، في الخلايا والأنسجة ، وهو أمر ضروري لتحقيق التسخين المطلوب. تتطلب الطرق في الجسم الحي مزيدا من الاهتمام بالتفاصيل حيث يجب الحفاظ على الحيوان تحت التخدير أثناء العلاج والحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية للحيوان عند المستوى الطبيعي طوال فترة العلاج. السماح بانخفاض درجة حرارة جسم الحيوان ، كما يحدث تحت التخدير ، يمكن أن يؤثر على النتائج الإجمالية ، فيما يتعلق بالجرعة الحرارية للأنسجة التي يتم علاجها.
في هذه المخطوطة ، نناقش الطرق المستخدمة لتصميم وبناء نظام ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية متعدد الاستخدامات ، بالإضافة إلى عوامل الاستخدام المهمة التي يجب مراعاتها. يسمح النظام الموصوف بتسليم قوي ومتسق ومناسب بيولوجيا وآمن وجيد التحكم لارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية. أخيرا ، تجدر الإشارة إلى أن دراسات mNPH التي نجريها غالبا ما تتضمن علاجات أخرى مثل الإشعاع والعلاج الكيميائي والعلاج المناعي. لكي تكون هذه النتائج ذات مغزى ، من المهم تحديد كيف يمكن أن تؤثر الحرارة الموصلة على فعالية و / أو سمية السلامة للطرائق الأخرى (أو العكس) ورفاهية الحيوان. لهذا السبب وقياس الجرعات والحالات العلاجية المذكورة سابقا ، من الضروري إيلاء اهتمام صارم لدقة جرعات ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية وقياسات درجة الحرارة الأساسية والمستهدفة المستمرة. الهدف من هذا البروتوكول هو توفير طريقة ووصف مباشر ومتسق لتوصيل ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية الآمنة والفعالة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>.25% Trypsin</td>
			<td>Corning</td>
			<td>45000-664</td>
			<td>available from many companies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5 mL tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>Eppendorf 22363204</td>
			<td>available from many companies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B16F10 murine melanoma cells</td>
			<td>American Type Culture Collection</td>
			<td>CRL-6475</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57/Bl6 mice</td>
			<td>Charles river</td>
			<td>027C57BL/6</td>
			<td>6-week-old female mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chiller</td>
			<td>Thermal Care</td>
			<td>NQ 5 series</td>
			<td>chiller that cools the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coolant fluid</td>
			<td>Dow Chemical Company</td>
			<td>Dowtherm SR-1</td>
			<td>antenna cooling fluid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine serum</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30071</td>
			<td>available from many companies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fiber optic probes, software and chassis</td>
			<td>FISO</td>
			<td></td>
			<td>FISO evolution software used to read the temperatures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR camera</td>
			<td>Flir</td>
			<td></td>
			<td>infrared camera to monitor unintentional heating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iron oxide nanoparticles</td>
			<td>micromod Partikeltechnologie GmbH</td>
			<td>Bionized NanoFerrite</td>
			<td>dextran coated iron oxide nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mouse coil, solenoid</td>
			<td>Fluxtrol</td>
			<td>custom built</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin/streptomycin</td>
			<td>Corning</td>
			<td>45000-652</td>
			<td>available from many companies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RF generator</td>
			<td>Huttinger</td>
			<td>TIG 10/300</td>
			<td>power source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>45000-396</td>
			<td>available from many companies</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro and in vivo delivery of magnetic nanoparticle hyperthermia using a custom-built delivery system

منذ فترة طويلة يستخدم ارتفاع الحرارة في علاج السرطان. تنوعت التقنيات من إدخال قضبان الحديد الساخن داخل الورم ، إلى الجسيمات النانوية المغناطيسية التي تستهدف الأجسام المضادة للورم بشكل منهجي ، في درجات حرارة تتراوح من 39 درجة مئوية (مستوى الحمى) إلى 1000 درجة مئوية (الكي الكهربائي) وأوقات العلاج من ثوان إلى ساعات. تحدد العلاقة بين درجة الحرارة والوقت (الجرعة الحرارية) التأثير مع الجرعات الحرارية العالية التي تؤدي إلى استئصال الأنسجة والجرعات الحرارية المنخفضة مما يؤدي إلى تأثيرات شبه مميتة مثل زيادة تدفق الدم وتراكم الأدوية والتحفيز المناعي. واحدة من العلاجات الطبية الحالية الواعدة هي ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية (mNPH). تتضمن هذه التقنية تنشيط الجسيمات النانوية المغناطيسية ، التي يمكن توصيلها بشكل منهجي أو داخل الورم ، باستخدام مجال مغناطيسي متناوب غير جراحي وغير سام. يعد حجم الجسيمات النانوية المغناطيسية وبنائها وارتباطها وتردد المجال المغناطيسي وشدة مجاله من محددات التسخين الرئيسية. لقد طورنا أجهزة وتقنيات متطورة لتقديم ارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية القابلة للتكرار في نماذج الحيوانات الكبيرة والصغيرة والخلايا المستزرعة. يسمح هذا النهج ، باستخدام المراقبة المستمرة لدرجة الحرارة في الوقت الفعلي في مواقع متعددة ، بتوصيل جرعات حرارية محددة جيدا إلى الأنسجة المستهدفة (الورم) أو الخلايا مع الحد من تسخين الأنسجة غير المستهدفة. يسمح التحكم الدقيق في درجة الحرارة ومراقبتها ، في مواقع متعددة ، واستخدام الخوارزمية القياسية الصناعية (الدقائق المكافئة التراكمية عند 43 درجة مئوية / CEM43) ، بتحديد دقيق وقياس الكمية للجرعة الحرارية. تم تطوير نظامنا ، الذي يسمح بمجموعة متنوعة من درجات الحرارة والجرعات الحرارية والتأثيرات البيولوجية ، من خلال مجموعة من عمليات الاستحواذ التجارية والتطورات الهندسية والبيولوجية الداخلية. تم تحسين هذا النظام بطريقة تسمح بالتحويل السريع بين تقنيات خارج الجسم الحي وفي المختبر وفي الجسم الحي. الهدف من هذا البروتوكول هو توضيح كيفية تصميم وتطوير وتنفيذ تقنية ونظام فعالين لتقديم علاج دقيق ودقيق للجسيمات النانوية (mNP) لارتفاع الحرارة.

الدراسات في المختبر لن تحقق الخلايا وتحافظ على درجة الحرارة والجرعة الحرارية المطلوبة إلا إذا كانت كمية وتركيز الجسيمات النانوية المغناطيسية / الحديد و AMF متطابقة بشكل مناسب. عند استخدام الجسيمات النانوية المغناطيسية لتسخين الخلايا في المختبر (وفي الجسم الحي) ، تجدر الإشارة إل...

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro and In Vivo Delivery of Magnetic Nanoparticle Hyperthermia Using a Custom-Built Delivery System at JoVE.com

In Vitro and In Vivo Delivery of Magnetic Nanoparticle Hyperthermia Using a Custom-Built Delivery System

يقدم هذا البروتوكول التقنيات والمنهجية اللازمة للتوصيل الدقيق لارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية باستخدام نظام توصيل ومراقبة متطور.

التسليم في المختبر وفي الجسم الحي لارتفاع حرارة الجسيمات النانوية المغناطيسية باستخدام نظام توصيل مصمم خصيصا

Hyperthermia has long been used in the treatment of cancer. Techniques have varied from the intra-tumoral insertion of hot iron rods, to systemically ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Ex Vivo Culture of Patient Tissue &amp; Examination of Gene Delivery

Ex Vivo Culture of Patient Tissue & Examination of Gene Delivery

فيفو السابقين الثقافة من الأنسجة للمريض وفحص الجينات التسليم

This video describes the use of patient tissue as an ex vivo model for the study of gene delivery.  Fresh patient tissue obtained at the time of surgery ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

ومتعددة الوسائط التصوير من الأوعية الدموية في نموذج الفئران عاري من سرطان الثدي الإنبثاث العظام باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، الحجمي التصوير المقطعي والموجات فوق الصوتية

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

داخل عضلة القلب توصيل الخليوي: ملاحظات في قلوب الفئران

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue ...

Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions

بطء الإفراج تسليم المخدرات من خلال Elvax 40W إلى الجرذ الشبكية: الآثار المترتبة على علاج الحالات المزمنة

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these ...

Intubation-mediated Intratracheal (IMIT) Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System

Intubation-mediated Intratracheal IMIT Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System

بوساطة التنبيب داخل الرغامى (IMIT) تقطير: وموسع والرئة محدد نظام تسليم

Respiratory disease studies typically involve the use of murine models as surrogate systems. However, there are significant physiologic differences ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

القياس عن بعد داخل الرحم لقياس ماوس مقلص الضغط<em&gt; في فيفو</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

نضوب خلايا الفأر من Xenografts ورم الإنسان يحسن بشكل ملحوظ تحليل المصب من الخلايا المستهدفة

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

Using Multi-fluorinated Bile Acids and In Vivo Magnetic Resonance Imaging to Measure Bile Acid Transport

Using Multi-fluorinated Bile Acids and In Vivo Magnetic Resonance Imaging to Measure Bile Acid Transport

استخدام متعدد المفلورة الأحماض الصفراوية و<em&gt; في فيفو</em&gt; التصوير بالرنين المغناطيسي لقياس الصفراء النقل حمض

Along with their traditional role as detergents that facilitate fat absorption, emerging literature indicates that bile acids are potent signaling ...

Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cystic Fibrosis Patients

أسلوب LC-MS/MS الأمثل لتحليل العينات السريرية إيفاكافتور، والايضات الرئيسية، ولوماكافتور في السوائل البيولوجية لمرضى التليف الكيسي الفائق

Defects in the cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator (CFTR) are the cause of cystic fibrosis (CF), a disease with life-threatening ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

تحسين أسلوب لإنشاء في المختبر حاجز الدم – المخ نموذج استناداً إلى خلايا المخ الخنزيري بطانية

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...