Name: synthesis and characterization of multi-modal phase-change porphyrin droplets
Uploaded: 2021-10-15T14:10:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Characterization of Multi-Modal Phase-Change Porphyrin Droplets at JoVE.com

ويود المؤلفان أن يشكرا الدكتور براندون هيلفيلد على المساعدة في بناء مبادل الغاز والدكتور ميفي هوك يان تشنغ على المناقشات التقنية. ويود المؤلفون أن يشكروا مصادر التمويل التالية: منحة أونتاريو للدراسات العليا، والمعاهد الكندية للبحوث الصحية، ومعهد تيري فوكس للأبحاث، ومؤسسة الأميرة مارغريت للسرطان.

<ol>
	<li>Gramiak, R., Shah, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiography+of+the+aortic+root.">Echocardiography of the aortic root.</a> Investigative Radiology. 3 (5), 356-366 (1968).</li><li>Ferrara, K., Pollard, R., Borden, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+microbubble+contrast+agents:+fundamentals+and+application+to+gene+and+drug+delivery.">Ultrasound microbubble contrast agents: fundamentals and application to gene and drug delivery.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 9, 415-447 (2007).</li><li>Bing, K. F., Howles, G. P., Qi, Y., Palmeri, M. L., Nightingale, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood-brain+barrier+(BBB)+disruption+using+a+diagnostic+ultrasound+scanner+and+Definity+in+mice.">Blood-brain barrier (BBB) disruption using a diagnostic ultrasound scanner and Definity in mice.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 35 (8), 1298-1308 (2009).</li><li>Helfield, 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=Investigating+the+accumulation+of+submicron+phase-change+droplets+in+tumors.">Investigating the accumulation of submicron phase-change droplets in tumors.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 49 (10), 2891 (2020).</li><li>Sheeran, P. S., Luois, S. H., Mullin, L. B., Matsunaga, T. O., Dayton, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+ultrasonically-activatable+nanoparticles+using+low+boiling+point+perfluorocarbons.">Design of ultrasonically-activatable nanoparticles using low boiling point perfluorocarbons.</a> Biomaterials. 33 (11), 3262-3296 (2012).</li><li>Sheeran, 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=Methods+of+generating+submicrometer+phase-shift+perfluorocarbon+droplets+for+applications+in+medical+ultrasonography.">Methods of generating submicrometer phase-shift perfluorocarbon droplets for applications in medical ultrasonography.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 64 (1), 252-263 (2016).</li><li>Yoo, K., 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=Impact+of+encapsulation+on+in+vitro+and+in+vivo+performance+of+volatile+nanoscale+phase-shift+perfluorocarbon+droplets.">Impact of encapsulation on in vitro and in vivo performance of volatile nanoscale phase-shift perfluorocarbon droplets.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 44 (8), 1836-1852 (2018).</li><li>Sheeran, 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=Image-guided+ultrasound+characterization+of+volatile+sub-micron+phase-shift+droplets+in+the+20-40+MHz+frequency+range.">Image-guided ultrasound characterization of volatile sub-micron phase-shift droplets in the 20-40 MHz frequency range.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 42 (3), 795-807 (2016).</li><li>Sheeran, 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=More+than+bubbles:+creating+phase-shift+droplets+from+commercially+available+ultrasound+contrast+agents.">More than bubbles: creating phase-shift droplets from commercially available ultrasound contrast agents.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 43 (2), 531-540 (2017).</li><li>Chen, C. 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=Targeted+drug+delivery+with+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+opening+using+acoustically-activated+nanodroplets.">Targeted drug delivery with focused ultrasound-induced blood-brain barrier opening using acoustically-activated nanodroplets.</a> Journal of Controlled Release. 172 (3), 795-804 (2013).</li><li>Wu, S. Y., 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=Focused+ultrasound-facilitated+brain+drug+delivery+using+optimized+nanodroplets.">Focused ultrasound-facilitated brain drug delivery using optimized nanodroplets.</a> Physics in Medicine and Biology. 63 (3), 035002 (2018).</li><li>Lee, J. Y., 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=Ultrasound-enhanced+siRNA+delivery+using+magnetic+nanoparticle-loaded+chitosan-deoxycholic+acid+nanodroplets.">Ultrasound-enhanced siRNA delivery using magnetic nanoparticle-loaded chitosan-deoxycholic acid nanodroplets.</a> Advanced Healthcare Materials. 6 (8), 1601246 (2017).</li><li>Cao, Y., 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=Drug+release+from+phase-changeable+nanodroplets+triggered+by+low-intensity+focused+ultrasound.">Drug release from phase-changeable nanodroplets triggered by low-intensity focused ultrasound.</a> Theranostics. 8 (5), 1327-1339 (2018).</li><li>Huynh, E., Jin, C. S., 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=Aggregate+enhanced+trimodal+porphyrin+shell+microbubbles+for+ultrasound,+photoacoustic,+and+fluorescence+imaging.">Aggregate enhanced trimodal porphyrin shell microbubbles for ultrasound, photoacoustic, and fluorescence imaging.</a> Bioconjugate Chemistry. 25 (4), 796-801 (2014).</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> Bioconjugate Chemistry. 13 (3), 392-396 (2002).</li><li>Dhaliwal, A., 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=Improving+accessibility+of+EPR-insensitive+tumor+phenotypes+using+EPR-adaptive+strategies:+Designing+a+new+perspective+in+nanomedicine+delivery.">Improving accessibility of EPR-insensitive tumor phenotypes using EPR-adaptive strategies: Designing a new perspective in nanomedicine delivery.</a> Theranostics. 9 (26), 8091-8108 (2019).</li><li>Goertz, D. E., de Jong, N., vander Steen, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attenuation+and+size+distribution+measurements+of+Definity+and+manipulated+Definity+populations.">Attenuation and size distribution measurements of Definity and manipulated Definity populations.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 33 (9), 1376 (2007).</li><li>Pellow, C., Acconcia, C., Zheng, G., Goertz, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Threshold-dependent+nonlinear+scattering+from+porphyrin+nanobubbles+for+vascular+and+extravascular+applications.">Threshold-dependent nonlinear scattering from porphyrin nanobubbles for vascular and extravascular applications.</a> Physics in Medicine and Biology. 63 (21), 215001 (2018).</li><li>Kwan, J. J., Borden, 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=Lipid+monolayer+collapse+and+microbubble+stability.">Lipid monolayer collapse and microbubble stability.</a> Advances in Colloid and Interface Science. 183, 82-99 (2012).</li><li>Overchuk, 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=Subtherapeutic+Photodynamic+Treatment+Facilitates+Tumor+Nanomedicine+Delivery+and+Overcomes+Desmoplasia.">Subtherapeutic Photodynamic Treatment Facilitates Tumor Nanomedicine Delivery and Overcomes Desmoplasia.</a> Nano Letters. 21 (1), 344-352 (2021).</li><li>Feshitan, J., Chen, C. C., Kwan, J. J., Borden, 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=Microbubble+size+isolation+by+differential+centrifugation.">Microbubble size isolation by differential centrifugation.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 329 (2), 316-324 (2009).</li><li>Paproski, R. 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=Porphyrin+nanodroplets:+Sub-micrometer+ultrasound+and+photoacoustic+contrast+imaging+agents.">Porphyrin nanodroplets: Sub-micrometer ultrasound and photoacoustic contrast imaging agents.</a> Small. 12 (3), 371-380 (2016).</li><li>Periyasamy, P. C., Leijten, J. C. H., Dijkstra, P. J., Karperien, M., Post, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterials+for+the+local+and+targeted+delivery+of+osteoarthritis+drugs.">Nanomaterials for the local and targeted delivery of osteoarthritis drugs.</a> Journal of Nanomaterials. 2021, 1-13 (2012).</li><li>Matsumura, Y., Maeda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+concept+for+macromolecular+therapeutics+in+cancer+chemotherapy:+mechanism+of+tumoritropic+accumulation+of+proteins+and+the+antitumor+agent+smancs.">A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy: mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs.</a> Cancer Research. 46 (12), 6387-6392 (1986).</li></ol>

وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.

التصوير بالموجات فوق الصوتية هو شكل غير الغازية، غير المؤينة من التصوير الطبي الذي يستخدم الموجات الصوتية. في حين أن الماسحات الضوئية بالموجات فوق الصوتية أكثر قابلية للحمل ويمكن أن توفر صورا في الوقت الفعلي ، يمكن أن يعاني التصوير بالموجات فوق الصوتية من تباين منخفض ، مما يجعل من الصعب على السونوغرافيين التمييز بشكل موثوق بين الميزات المرضية ذات الصدى بالمثل. لمواجهة هذا القيد ، يمكن حقن الفقاعات الصغيرة في المضيف لتحسين تباين الأوعية الدموية. Microbubbles هي غاز بحجم ميكرون شغل عوامل التباين التي هي صدى عالية لموجات الصوتية ويمكن أن توفر تعزيز تباينالسفينة 1،2. يمكن تصميم الأصداف ونواة الغاز من الفقاعات الدقيقة لتطبيقات مختلفة ، مثل التصوير ، انحلال الجلطات ، تغلغل غشاء الخلية ، أو فتح الأوعية الدمويةالعابرة 2.
عيب من microbubbles هو تداولها قصيرة نصف العمر. على سبيل المثال، المتاحة سريريا البيرفلوترين الدهون المجهرية لديها فقط نصف عمر 1.3 دقيقة3. لجلسات التصوير الطويلة، هناك حاجة إلى حقن متعددة من الفقاعات الدقيقة. عيب آخر من الفقاعات الصغيرة هي أقطارها الكبيرة. في حين أن الفلورفلورين الدهون المجهرية حوالي 1 إلى 3 ميكرومتر في القطر، صغيرة بما يكفي لتعميم في الأوعية الدموية، فهي كبيرة جدا للبذخ وتتراكم بشكل سلبي في الأنسجة ذات الأهمية، مثل الأورام4. استراتيجية واحدة للتغلب على هذه القيود هو تكثيف الفقاعات الصغيرة الغاز الأساسية في أصغر، قطرات السائل الأساسية5،6. في حين أن القطرات ليست صدى في حالتها السائلة ، يمكن تبخيرها إلى فقاعات صغيرة عند التعرض للموجات فوق الصوتية مع ضغط سلبي ذروة عالية بما فيه الكفاية ، واستعادة قدرتها على توفير التباين. وهذا يسمح للقيرة للاستفادة من الدوائية أكثر ملاءمة من السائل الأساسية الصغيرة، مع الاحتفاظ بالقدرة على توفير التباين عند الرنانة ودون تغيير التركيب الكيميائي4،7.
ديكافلوروبوتان هو مركب البيرفلوروكربون المثالي لتحويل المرحلة بين الدول الغازية والسائلة5،6،7. Decafluorobutane يسمح لتكثيف الفقاعات الصغيرة في قطرات مع انخفاض درجة الحرارة وحدها، في حين أن أقل كثافة البيرفلوروكربون تتطلب الضغط إضافية5. هذا الأسلوب لطيف يقلل من تدمير فقاعات أثناء التكثيف7،8،9. كما النوى السائلة، قطرات غير echogenic وغير مرئية للموجات فوق الصوتية. ومع ذلك ، مع تطبيق ما يكفي من الطاقة الصوتية أو الحرارية ، يمكن للنوى السائلة أن تتبخر مرة أخرى إلى حالة غازية ، مما يولد فقاعات صغيرة صدى8. يسمح هذا التبخير بالتحكم في متى وأين تولد الفقاعات الصغيرة.
في حين أن قطرات مفيدة للتراكم السلبي، في الموقع التبخير، أو تحسين نفاذية الخلية4،قطرات (وشظاياها) لا يمكن تصويرها أو كميا ex vivo. لذلك ، يتم استخدام عامل التشخيص المصاحب القابل للقياس الكمي ، مثل الفلورسنت4و10و11والجسيمات المغناطيسية12والعوامل الماصة بصريا13، كنظير لقياس تسليم القطيرات إلى الأنسجة ذات الاهتمام. على سبيل المثال، استخدم هيلفيلد وآخرون حقنة مشتركة من حبات النانو الفلورية للقياس الكمي لصورة الأنسجة لأعضاء الماوس حيث لا يمكن اكتشاف قطرات فلورية4. عيب عوامل التشخيص المصاحبة هو أن المكون القابل للتتبع قد يعمل بشكل مستقل عن القطيرات اعتمادا على ملفه الدوائي الفردي.
لحسن الحظ ، يمكن تخصيص قشرة الفقاعات الصغيرة والقطرات. على سبيل المثال، أظهرت Huynh وآخرون وكلاء التباين بالموجات فوق الصوتية مع قذائف البورفيرين الدهون، وخلق microbubbles متعددة الوسائط14. البورفيرينات هي فئة من المركبات العضوية مع هيكل دوري العطرية14،15. فهي ماصة بصريا، الفلورسنت، ويمكن أن تكون chelated إلى مجموعة واسعة من المعادن للعلاج الإشعاعي، والتصوير القائم على النويدات المشعة، أو تتبع القياس الكمي القائم على المعادن14. ومن الأمثلة على البورفيرين بيروفيوفورد (بيرو). من خلال اقتران بيرو على الدهون ، ودمج الدهون في الدهون في الفقاعات الصغيرة أو قطرات تسمح لهم أن تكون مصورة وتتبع من خلال طرائق متعددة : صوتيا ، فلوريا ، ومن خلال امتصاص14. ويمكن استخدام عامل التباين المتعدد الوسائط هذا لتتبع التراكم وقياسه كميا. وهذا يمكن أن يلغي الحاجة إلى عوامل التشخيص المصاحبة حيث يتم الآن اقتران المكون القابل للقياس الكمي على القشرة ، مما يتيح تحديد كمية التسليمبدقة أكبر 16.
هنا ، يتم تحديد بروتوكول لإنشاء قطرات بورفيرين متعددة الوسائط لتغيير المرحلة. كما الموجات فوق الصوتية التناقضات وكلاء يمكن استخدامها كمنصة لتسليم المخدرات إلى الأنسجة ذات الأهمية، مثل الأورام2،4،وتوسيع نطاق الكشف عنها وراء الموجات فوق الصوتية يمكن أن تكون مفيدة لقياس كمية فعالية التسليم. الغرض من هذه القطرات هو توفير عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية القابلة للتتبع القادرة على التراكم السلبي في الجسم الحي، في التبخير الصوتي في الموقع ، ومع إمكانية تحديد التوزيع الحيوي أو التراكم من أجهزة الجسم الحي السابق دون الاعتماد على أجهزة الاستشعار الثانوية. كما يتم تحديد طرق التوصيف لعرض إمكانات قطرات البورفيرين كأجهزة استشعار للتوزيع الحيوي. كما تناقش آثار تحميل الدهون بيرو في قذيفة (0٪ إلى 50٪ بنسبة الضرس).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-5000] (ammonium salt)</td>
			<td >Avanti Polar Lipids</td>
			<td >880220</td>
			<td >Also known as &#34;DSPE-PEG5K&#34;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1-stearoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphocholine</td>
			<td >Avanti Polar Lipids</td>
			<td >855775</td>
			<td>Also known as &#34;DSPC&#34;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Aluminum Foil</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Aluminum Seals, Tear-Off</td>
			<td >VWR</td>
			<td >16171-840</td>
			<td>Standard Aluminum, 13 mm outer diameter</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Bath Sonicator</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Capable of&#160; sonicating and heating up to 70 &#176;C,</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Bio-Stor Screw Cap Vials</td>
			<td >National Scientific</td>
			<td >BS20NABP</td>
			<td>Plastic, 2 mL Skirted, with O-ring</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Borosilicate glass clear serum vials</td>
			<td >VWR</td>
			<td >16171-285</td>
			<td>3 mL, 7 mm inner mouth diameter, 13 mm outer mouth diameter</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Borosilicate Glass Sample Vial with Phenolic Screw Cap</td>
			<td >VWR</td>
			<td >66011-020</td>
			<td>1.85 mL, Short Form Style, 12 mm outer diameter, 35 mm height, 8-425 cap size</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Borosilicate Glass Vial with Screw-On cap</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Sizes will depend on desired volumes</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Chloroform&#160;</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Coulter Counter Elctrolyte Diluent</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Compatible with Coulter Counter</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Decafluorobutane (C4F10)</td>
			<td >FluoroMed</td>
			<td >355-25-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Deionized Water</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dry Ice (Carbon Dioxide)</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dynamic Light Scattering (DLS) Particle Analyzer</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Capable of temperature control</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >E-Z Crimper, 13 mm</td>
			<td >Wheaton</td>
			<td >W225302</td>
			<td>13 mm Standard Aluminum Seals</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >E-Z Decapper, 13 mm</td>
			<td >Wheaton</td>
			<td >W225352</td>
			<td>13 mm Standard Aluminum Seals</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fluorescent Spectrophotometer</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Capable of 400 to 600 excitation and 300 to 800 nm emission detection, detector perpendicular to laser source</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fluorescent Spectrophotometer Compatible Cuvette</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Can hold at least 2 mL, capable of 300 to 800 nm, all four sides are&#160; optical windows&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Gas Exchanger</td>
			<td >Made in-house</td>
			<td ></td>
			<td>Refer to Supplementary Information - &#34;Other Protocols and Data&#34; for assembly instructions.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Glass syringes</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Sizes will depend on desired volumes</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >GLWR Custom Aperture Tube 10 um</td>
			<td >Beckman Coulter</td>
			<td >B42812</td>
			<td>10 &#181;m aperture, compatible with Beckman Coulter MultiSizer 4e</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Glycerol</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Insulated Styrofaom containers with lids</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Isopropanol</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Lyophilization-Style Rubber Stoppers</td>
			<td >VWR</td>
			<td >71000-060</td>
			<td>7 mm inner mouth diameter, 13 mm outer mouth diameter, 2-leg, Chlorobutyl</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Membrane Diaphram Vacuum Pump</td>
			<td >Sartorius Stedim</td>
			<td >16694-1-60-06</td>
			<td>Adjustable pressure</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Metal Tongs</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Methanol</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >MS250 21 MHz Linear Array Ultrasound Transducer</td>
			<td >VisualSonics</td>
			<td ></td>
			<td>21 MHz, Capable of B-mode and non-linear imaging.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >MultiSizer 4e</td>
			<td >Beckman Coulter</td>
			<td ></td>
			<td>Capable of sizing from 0.2&#181;m to 6 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Nalgene Rapid-Flow Sterile Single Use Vacuum Filter Units</td>
			<td >Thermo Scientific</td>
			<td >567-0010</td>
			<td>Polyethersulfone (PES) membrane, 0.1&#956;m pore size, 1000 mL volume. As Isoton II is non-sterile, can use Filter units multiple times</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needles, Conventional</td>
			<td >BD</td>
			<td >305176</td>
			<td>20 gauge, 1.5 inch length</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Nitrogen Gas</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Make sure there are regulator valves and tubes to direct the flow. Setup will be dependend on brand and source.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Parafilm</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Called &#34;wax film&#34; in the protocol.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>1X, 7.4 pH</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pipette</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Sizes will depend on desired volumes</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pipette Tips</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Sizes will depend on desired volumes</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Plastic Syringes</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>1 mL, 3 mL, and 30 mL. With Luer Lock connections</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Polyethersulfone (PES) Membrane Filter</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>0.2 &#181;m pore size</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Propylene Glycol</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pyropheophorbide conjugated 1-stearoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphocholine</td>
			<td >Made in-house</td>
			<td ></td>
			<td>Also known as &#34;Pyro-SPC&#34;. Refer to &#34;Supplementary Information - Other Protocols and Data&#34; for synthesis.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Thermometer</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>(-20 to 100 &#176;C)</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Triton X-100</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Also known as &#34;2-[4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenoxy]ethanol&#34;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ultrapure Water</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Type 1 Purity</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ultraviolet&#8211;Visible (UV-Vis) Spectrophotometer</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Capable of absorbance from 300 to 800 nm, at least 0.5 nm resolution</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ultraviolet&#8211;Visible (UV-Vis) Spectrophotometer Compatible Cuvette, 1 cm Path Length</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td>Can hold at least 2 mL, capable of 300 to 800 nm</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vacuum Desiccator</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vevo 2100 Ultrasound Imaging Platform</td>
			<td >VisualSonics</td>
			<td ></td>
			<td>Pre-clinical ultrasound imaging system</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vialmix</td>
			<td >Bristol-Myers-Squibb</td>
			<td ></td>
			<td>Called &#34;mechanical agitator&#34; in the protocol. Agitates for 45 s.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vortex Mixer</td>
			<td >Any brand</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis and characterization of multi-modal phase-change porphyrin droplets

قطرات تغيير المرحلة هي فئة من عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية التي يمكن تحويلها إلى فقاعات صغيرة صدى في الموقع مع تطبيق الطاقة الصوتية الكافية. قطرات هي أصغر وأكثر استقرارا من نظرائهم microbubble. ومع ذلك ، فإن عوامل التباين التقليدية بالموجات فوق الصوتية لا يمكن تعقبها بعد قياسات التغذية المرتدة الصوتية ، مما يجعل تحديد عامل التباين التوزيع الحيوي أو التراكم في الجسم الحي أمرا صعبا. قد يضطر الباحثون إلى الاعتماد على جزيئات التشخيص المصاحبة الفلورية أو الماصة بصريا للاستدلال على التوزيع الحيوي. الغرض من هذا البروتوكول هو تفصيل الخطوات اللازمة لإنشاء قطرات بورفيرين متعددة الوسائط لتغيير الطور باستخدام طريقة التكثيف. البورفيرينات هي جزيئات فلورية ذات نطاقات امتصاص متميزة يمكن اقترانها بالدهون ودمجها في قطرات لتوسيع براعة القطرات ، مما يتيح توزيعا بيولوجيا أكثر قوة مع الاحتفاظ بالخصائص الصوتية. تم إجراء سبع تركيبات ذات محتويات مختلفة من البورفيرين والدهون والدهون الأساسية للتحقيق في توزيعات حجم الفقاعات الدقيقة والقطيرات. كما يتم وصف الأوصاف المناسبة للهياكل المحتوية على البورفيرين في البروتوكول لإظهار براعة تحليلية في الحل. وأظهر التحجيم أن متوسط القطر بعد المكثف كان 1.72 إلى 2.38 مرة أصغر من مجموعات السلائف. وأظهر توصيف الامتصاص أن التجمعات السليمة بلغت ذروتها في نطاق Q 700 نانومتر في حين بلغت العينات المعطلة ذروة امتصاص عند 671 نانومتر. أظهر توصيف الفلورية أن تجمعات البورفيرين والدهون سليمة بنسبة 30٪ تم إخمادها فلوريا (>97٪) ، مع تحقيق انتعاش الفلورية عند التعطيل. وأظهر التبخير الصوتي أن قطرات البورفيرين غير صدى عند الضغط المنخفض ويمكن تحويلها إلى فقاعات صغيرة صدى مع ضغوط كافية. هذه التوصيفات تظهر إمكانية قطرات البورفيرين للقضاء على الحاجة إلى ماصة أو الاستراتيجيات التشخيصية الرفيق القائم على الفلورسينس لتحديد عامل التباين بالموجات فوق الصوتية التوزيع الحيوي للتسليم أو التطبيقات العلاجية في الجسم الحي أو الجسم الحي السابق.

تم قياس عينات الفقاعات الصغيرة المحددة مسبقا(n = 3) وعينات قطرات ما بعد المكثف(n = 3) على عداد كولتر (CC) بفتحة 10 ميكرومتر. وهناك قيود على فتحة 10 ميكرومتر هو أنه لا يمكن قياس الجسيمات أصغر من 200 نانومتر، والتي يمكن أن التحيز متوسط الحجم والتركيز. ويبين الشكل 4 بيانات التحجيم لكل صيغة من تركيبات محتوى البيرو - الدهون. ويبين الجدول 1 الإحصاءات استنادا إلى بيانات الحجم. باستخدام نسبة من أقطار المتوسط قبل وبعد المكثف، وأظهرت النتائج أن 0٪ صياغة بيرو الدهون كان أصغر متوسط قطر التحول في 1.72 ± 0.02. وكان 50٪ صياغة بيرو الدهون أكبر متوسط القطر في 2.38 ± 0.08. وكان عينة قطرات بيرو الدهون 1٪ أعلى تركيز لوحظ في (2.71 ± 0.13) × 1010 / مل في حين أن عينة قطرات بيرو الدهون 40٪ كان أدنى تركيز ملحوظ في (7.36 ± 0.81) × 109 / مل. وأظهرت بيانات التحجيم أن عينة قطرات بيرو-الدهون بنسبة 10٪ كان لديها أصغر ديميتر الذروة في 261 ± 13 نانومتر في حين أن عينة قطرات بيرو-الدهون بنسبة 50٪ كان أكبرها عند 390 ± 55 نانومتر. عموما، مع زيادة محتوى الدهون بيرو، انخفض التركيز وزاد متوسط القطر. وبما أن العينات ما بعد المكثفة تستند إلى عينة الفقاعات الدقيقة السلائف، حدث الاتجاه لكلا النوعين من عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية. ومع زيادة محتوى الدهون في بيرو، بدأ تشكيل مجموعة فرعية من الفقاعات الدقيقة (يبلغ حجمها ذروتها حوالي 2000 ميكرومتر). لم تكن هذه الذروة الثانوية موجودة في عينة الفقاعات الدقيقة 0٪ من بيرو-الدهون والأكثر وضوحا في 40٪ و 50٪ من السكان الدهون البريرو.
ويبين الشكل 5 قياسات امتصاص تمثيلية لعينة قطرات بيرو -الدهون بنسبة 30 في المائة. وكانت ذروة العينة سليمة في برنامج تلفزيوني 700 نانومتر في حين أن العينة تعطلت في تريتون تحولت الذروة إلى 671 نانومتر. وأظهر ذلك أن التجميعات السليمة لها خصائص بصرية مختلفة مقارنة بالمكونات الدهنية الفردية غير المجمعة.
ويبين الشكل 6 ألف قياسات مضان تمثيلية لعينة الفقاعات الدقيقة المكثفة مسبقا، بينما يبين الشكل 6B عينة قطرة ما بعد المكثفة مع 30 في المائة من الدهون البيرو. العينة سليمة في برنامج تلفزيوني كان ذروة مضان في 704 نانومتر في حين أن النموذج تعطلت كان ذروتها في 674 نانومتر. طرح المنطقة المعطلة تحت المنحنى مع منطقة سليمة تحت المنحنى، وتقسيم الفرق على المنطقة المعطلة تحت المنحنى يعطي كفاءة التبريد، والتي تعمل بها لتكون 98.61٪ و 98.07٪ لعينة الفقاعات الدقيقة بيرو الدهون 30٪ وعينة قطرة، على التوالي.
لإثبات قطرات تحويل إلى microbubbles، تم تصوير قطرات مخففة وتبخيرها في شبح تدفق 37 درجة مئوية مع نظام الموجات فوق الصوتية. يظهر الشكل 7 صورا تمثيلية بالموجات فوق الصوتية لعينة قطرات بيرو-دهون بنسبة 30٪ المصورة بضغوط مختلفة. في الضغوط المنخفضة (الشكل 7A)، كان هناك إشارة قليلة جدا، فقط إشارة الخلفية من فقاعات الهواء عالقة من توليف أجار. وذلك لأن قطرات غير echogenic ولا مبعثر الموجات فوق الصوتية. في قوة عالية قليلا، تم إنشاء بعض الفقاعات الصغيرة(الشكل 7B)كما هو مبين من خلال ظهور بقع ساطعة. ومع زيادة الضغط، تم توليد المزيد من الفقاعات الصغيرة(الشكل 7C و7D). كما أظهر ذلك أن القطرات لن تتبخر تلقائيا عند 37 درجة مئوية.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig1v2.jpg"> الشكل 1: صور من الخطوات لتشكيل الحل 30٪ بيرو الدهون. أ) مسحوق الدهون بالإضافة إلى بيرو-SPC في الكلوروفورم. ب)حل حل المضافة. ج) فيلم الدهون المجففة والمغلفة على الجدار الداخلي للقارورة. د) قارورة الدهون ملفوفة في رقائق الألومنيوم (احباط الخارجي مسجلة لإعادة استخدامها). E) محلول الدهون رطب. F) محلول الدهون في قارورة المصل. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig01large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig2v2.jpg"> الشكل 2: مبادل الغاز 10 متعددة. الصمامات المشار إليها في البروتوكول موسومة. انظر الملف التكميلي "بروتوكولات وبيانات أخرى" للحصول على تعليمات حول كيفية تجميع مبادل الغاز. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig02large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig03.jpg"> الشكل 3: أ) حلول الدهون من 7 تركيبات (0٪ إلى 50٪ بيرو-SPC) في قوارير العينة. تظهر الأرقام B إلى D صورا للخطوات المتخذة لصنع قطرات بيرو-دهون بنسبة 30٪. ب) محلول بيرو-دهون بنسبة 30٪ في قارورة عينة. ج)ما بعد التحريض. D) 15 دقيقة الحجم المحدد. ه) القسم السفلي نقل إلى قارورة ديكافلوروبوتان. د)بعد التكثيف. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig03large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig04.jpg"> الشكل 4: كولتر كاونتر (CC) بيانات التحجيم من حجم المحددة microbubble وعينات قطرات مع مختلف محتوى قذيفة بيرو الدهون(ن = 3). تمثل الخطوط الخضراء الصلبة الفقاعات الدقيقة وتمثل خطوط السماوي المنقط قطرات. أ) 0٪ بيرو-SPC. ب) 1٪ بيرو-SPC. ج) 10٪ بيرو-SPC. د) 20٪ بيرو-SPC. ه) 30٪ بيرو-SPC. F) 40٪ بيرو-SPC. G) 50٪ بيرو-SPC. ح)مجموع التركيزات الملاحظة لعينات الفقاعات الصغيرة والقطيرات من CC استنادا إلى محتوى Pyro-SPC في القشرة. تشير كافة أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري. وقد أجريت جميع القياسات باستخدام فتحة 10 ميكرومتر التي لديها نطاق حجم من 200 نانومتر إلى 6000 نانومتر. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig04large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig05.jpg"> الشكل 5: ممثل الأشعة فوق البنفسجية مرئية (الأشعة فوق البنفسجية فيس) قياسات امتصاص الطيفية من 300 إلى 800 نانومتر من عينة قطرة بيرو الدهون بعد مكثف 30٪ مخففة في برنامج تلفزيوني وفي 1٪ تريتون. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig05large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig06.jpg"> الشكل 6:انبعاثات مضان تمثيلي من 600 إلى 750 نانومتر متحمس في 410 نانومتر. أ)حجم مختارة، قبل مكثف 30٪ عينة الفقاعات الصغيرة بيرو الدهون في برنامج تلفزيوني وفي 1٪ تريتون. ب)بعد مكثف 30٪ عينة قطرات بيرو الدهون في برنامج تلفزيوني وفي 1٪ تريتون. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig06large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig07.jpg"> الشكل 7:صور تمثيلية بالموجات فوق الصوتية لشبح تدفق أجار 37 درجة مئوية تم التقاطها باستخدام محول صفيف خطي قبل السريري 21 ميغاهرتز في الوضع B (انظر جدول المواد). يظهر العمود الأيسر (الأشكال Aو Cو Eو G) عناصر تحكم PBS. العمود الأيمن (الأشكال B, D, F, و H) يظهر 20 ميكرولتر من عينة قطرة بيرو-دهون بعد المكثف 30٪ مخففة إلى 50 مل من 37 درجة مئوية PBS. يمثل كل صف ضغوط سلبية في ذروة الحقل الحر، والتي قدرت من العمل الذي قام به شيران وآخرون. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig07large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>أسلوب</td>
			<td>عامل</td>
			<td>بيرو شل ٪</td>
			<td>0</td>
			<td>1</td>
			<td>10</td>
			<td>20</td>
			<td>30</td>
			<td>40</td>
			<td>50</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الفقاقيع</td>
			<td>Conc. [/mL]</td>
			<td>(2.76 ± 0.28) × 10^10</td>
			<td>(3.04 ± 0.15) × 10^10</td>
			<td>(2.02 ± 0.11) × 10^10</td>
			<td>(1.91 ± 0.22) × 10^10</td>
			<td>(1.47 ± 0.05) × 10^10</td>
			<td>(8.47 ± 0.95) × 10^9</td>
			<td>(9.89 ± 0.15) × 10^9</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الفقاقيع</td>
			<td>الذروة [نانومتر]</td>
			<td>329 ± 6</td>
			<td>297 ± 15</td>
			<td>305 ± 21</td>
			<td>273 ± 14</td>
			<td>310 ± 40</td>
			<td>266 ± 33</td>
			<td>393 ± 89</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الفقاقيع</td>
			<td>يعني [نانومتر]</td>
			<td>609 ± 2</td>
			<td>603 ± 15</td>
			<td>635 ± 6</td>
			<td>690 ± 8</td>
			<td>812 ± 1</td>
			<td>935 ± 22</td>
			<td>950 ± 55</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الفقاقيع</td>
			<td>متوسط [نانومتر]</td>
			<td>450 ± 6</td>
			<td>421 ± 6</td>
			<td>414 ± 6</td>
			<td>432 ± 5</td>
			<td>490 ± 2</td>
			<td>596 ± 37</td>
			<td>695 ± 41</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الرذاذ</td>
			<td>Conc. [/mL]</td>
			<td>(2.18 ± 0.07) × 10^10</td>
			<td>(2.71 ± 0.13) × 10^10</td>
			<td>(1.75 ± 0.18) × 10^10</td>
			<td>(1.72 ± 0.13) × 10^10</td>
			<td>(1.09 ± 0.01) × 10^10</td>
			<td>(7.36 ± 0.81) × 10^9</td>
			<td>(7.38 ± 0.28) × 10^9</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الرذاذ</td>
			<td>الذروة [نانومتر]</td>
			<td>292 ± 0</td>
			<td>297 ± 17</td>
			<td>261 ± 13</td>
			<td>280 ± 9</td>
			<td>268 ± 17</td>
			<td>287 ± 38</td>
			<td>390 ± 55</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الرذاذ</td>
			<td>يعني [نانومتر]</td>
			<td>353 ± 5</td>
			<td>350 ± 5</td>
			<td>347 ± 1</td>
			<td>347 ± 4</td>
			<td>397 ± 1</td>
			<td>399 ± 6</td>
			<td>400 ± 7</td>
		</tr>
<tr>
<td>نسخة</td>
			<td>الرذاذ</td>
			<td>متوسط [نانومتر]</td>
			<td>318 ± 4</td>
			<td>318 ± 4</td>
			<td>310 ± 1</td>
			<td>315 ± 2</td>
			<td>340 ± 0</td>
			<td>367 ± 5</td>
			<td>370 ± 9</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 1: إحصائيات بيانات التحجيم لعينات الفقاعات الصغيرة والقطيرات ذات المحتوى Pyro-SPC المختلف من كولتر كونتر (CC) (n = 3). تشير كافة الأخطاء إلى الانحراف المعياري.
معلومات تكميلية - ورقة الصيغة الدهون: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/Supplementary%20Information%20-%20Lipid%20Formula%20Sheet.xlsx" target="_blank">الرجاء انقر هنا لتحميل هذا الملف.</a>
معلومات تكميلية - بروتوكولات وبيانات أخرى: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/Supplementary%20Information%20-%20Other%20Protocols%20and%20Data.docx" target="_blank">الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الملف.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Characterization of Multi-Modal Phase-Change Porphyrin Droplets at JoVE.com

Synthesis and Characterization of Multi-Modal Phase-Change Porphyrin Droplets

في هذا البروتوكول، يتم تحديد طرق توليف وتميز قطرات بورفيرين متعددة الوسائط لتغيير الطور.

توليف وتوصيف متعدد مشروط مرحلة التغيير قطرات بورفيرين

Phase-change droplets are a class of ultrasound contrast agents that can convert into echogenic microbubbles in situ with the application of sufficient ...

هذا البروتوكول مهم لأنه يوفر الإجراء الكامل لإنشاء قطرات من فيلم الدهون إلى محلول الدهون إلى الفقاعات الدقيقة ومن ثم إلى قطرات. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي بساطة تكثيف الفقاعات الصغيرة إلى قطرات. فقط عن طريق التبريد والدوامات ، يمكن إجراء قطرات دون الحاجة إلى الضغط.مظاهرة بصرية أمر بالغ الأهمية لأن اختبارا بسيطا لمعرفة ما إذا كان قد تم تكثيف الفقاعات الصغيرة بنجاح هو عن طريق التحقق بصريا من التغيير في الشفافية. وسوف يظهر هذا الاجراء كيمون يو وهو طالب ماجستير فى معمل قانغ تشنغ . باستخدام ديكابر، وإزالة ختم الألومنيوم على قارورة المصل ونقل ملليلتر واحد من محلول الدهون إلى 1.85 ملليلتر بوروسيليكاتي زجاج عينة قارورة مع غطاء المسمار الفينول عن طريق السماح للحل الدهون تتدفق أسفل الجدار الداخلي دون خلق فقاعات.مع قارورة عينة 1.85 ملليلتر الاستعداد لتدفق في غاز ديكافلوروبوتان في مساحة رأس القارورة عينة باستخدام مبادل الغاز. تأكد من إغلاق جميع الصمامات الموجودة على مبادل الغاز بشكل صحيح وإيقاف تشغيل المضخة. فتح صمام متعددة وفك بعناية الإبرة المقابلة من متعددة.صمام الضغط المفتوح A وصمام الضغط B وتحويل صمام اسطوانة الغاز تقريبا 1/16 إلى 1/8 عكس اتجاه عقارب الساعة لفتحه جزئيا. افتح صمام مقبض T ولم يتم تحديد قارورة العينة بمحلول الدهون. ضع الإبرة المتعددة فوق واجهة الهواء السائلة للقارورة ، ثم قم بتشغيل صمام تنظيم الهواء ببطء في اتجاه عقارب الساعة حتى تتحرك إبرة قياس منظم الهواء قليلا من موضع الراحة والسماح لغاز البيرفلوروكربون بالتدفق بلطف إلى مساحة رأس القارورة لمدة 30 ثانية ، مع الحرص على عدم إنشاء فقاعات.ضبط صمام منظم الهواء إذا لزم الأمر. بعد 30 ثانية، أبقى بعناية وبسرعة قارورة العينة دون تحريك القارورة أكثر من اللازم. كل من صمام اسطوانة الغاز، صمام مقبض T، صمام تنظيم الهواء، صمام الضغط A، صمام الضغط B، وصمام متعدد.غمد بعناية الإبرة، ثم وصفت قارورة العينة وختم الرقبة مع فيلم الشمع تسير في اتجاه عقارب الساعة. تخزين قارورة عينة في الظلام وعلى أربع درجات مئوية لمدة 10 دقائق على الأقل أو ما يصل إلى 24 ساعة. ضع حوالي 100 غرام من الثلج الجاف في حاوية معزولة في مكان الجليد العادي في حاوية معزولة أخرى.استرداد قارورة مصل ديكافلوروبوتان المعدة سابقا إلى 1.5 بوصة 20 إبر قياس, حقنة بلاستيكية ملليلتر واحد, حاوية 200 ملليلتر, ملقط معدني, وميزان الحرارة. ضع القارورة عينة مع محلول الدهون في المحرض الميكانيكية والتحريض لمدة 45 ثانية. يجب أن يكون هناك تغيير في اللون والزوال.بعد الهياج الميكانيكي، والوقوف على الجانب الأيمن قارورة عينة محمية من الضوء وبدء العد التنازلي لمدة 15 دقيقة لتهدئة القارورة وحجم حدد microbubbles. عندما يصل العد التنازلي إلى 10 دقائق، املأ حاوية بحوالي 200 ملليلتر من الأيزوبروبانول وبردها إلى ناقص 20 درجة مئوية مع الثلج الجاف باستخدام ملقط معدني. بعد أن تم اختيار الفقاعات الصغيرة لمدة 15 دقيقة ، ابحث عن القسم المحدد للحجم داخل قارورة العينة.الحفاظ على عينة قارورة الجانب الأيمن لأعلى، بعناية uncapped قارورة العينة وسحب حوالي 0.7 ملليلتر من القسم السفلي مع إبرة قياس 1.5 بوصة 20 تعلق على حقنة بلاستيكية ملليلتر واحد. تأكد من عدم سحب أي من القسم العلوي وعدم نفض الغبار الحقنة لإزالة جيوب الهواء. تهدف إلى الدائرة الوسطى على سدادة المطاط، إدراج إبرة قياس مختلفة 20 في قارورة مصل ديكافلوروبوتان مع الحفاظ على الإبرة بالقرب من الجزء العلوي من قارورة المصل للتنفيس ومن ثم إدراج الإبرة مع حجم microbubbles مختارة.نقل ببطء حجم الفقاعات الصغيرة المحددة. دع السائل ينزلق برفق إلى أسفل الجدار الداخلي لقارورة مصل ديكافلوروبوتان. مرة واحدة تم نقل كل حجم محلول microbubble مختارة، وإزالة الإبرة مع الحقنة، ولكن الحفاظ على إبرة التنفيس في لتخفيف الضغط السلبي.إضافة كميات صغيرة من الجليد الجاف أو درجة حرارة الغرفة isopropanol إلى حمام ايزوبروبانول لضمان درجة حرارة الحمام بين ناقص 15 إلى ناقص 17 درجة مئوية. مع إبرة تنفيس قياس 20 إدراجها بالقرب من الجزء العلوي من قارورة المصل، ووضع قارورة المصل وحمام ايزوبروبانول، والحفاظ على مستوى microbubble تحت مستوى ايزوبروبانول، ولكن الرقبة قارورة فوقه وتدور بشكل متقطع قارورة المصل لمدة دقيقتين لتكثيف microbubbles. لا تدور قارورة المصل باستمرار في ايزوبروبانول ولا تدع الحل تجميد.دوامة لمدة خمس ثوان ورفع قارورة المصل من الايزوبروبانول. تحقق من وجود نواة الجليد، ثم استئناف دوامة في ايزوبروبانول. إذا كان هناك تشكيل الجليد، دوامة قارورة المصل في الهواء حتى يتبدد.بعد التكثيف دقيقتين إزالة قارورة المصل من حمام ايزوبروبانول وإزالة إبرة التنفيس. كان ينبغي أن تتكثف الفقاعات الصغيرة إلى قطرات كما هو مبين من خلال التغير في الشفافية. مسح قارورة المصل، وتسميتها، ووضعها على الجليد العادية في حاوية معزولة الظلام حتى تصبح جاهزة للاستخدام.يجب أن تكون القطرات غير المفتوحة ذات ختم الألومنيوم السليم مستقرة لمدة تصل إلى ست ساعات طالما يتم استبدال الجليد الذائب حسب الحاجة. عندما تكون جاهزة للاستخدام، وإزالة ختم الألومنيوم مع decapper. بعد استخدام هذا البروتوكول ، تم قياس الفقاعات الدقيقة المحددة مسبقا والحجم وقطرات ما بعد المكثف على عداد كولتر مع فتحة 10 ميكرون.تظهر بيانات التحجيم لصياغة البيرو-الدهون بنسبة 30٪. تظهر الإحصائيات المستندة إلى بيانات التحجيم هنا. باستخدام نسبة من أقطار المتوسط قبل وبعد المكثف، أظهرت النتائج أنه مع زيادة محتوى الدهون البيرو، انخفض التركيز، وزاد متوسط القطر.يظهر الممثل قياسات ماصة لعينة قطرات البيرو-الدهون بنسبة 30٪. وأظهر ذلك أن التجميعات السليمة لها خصائص بصرية مختلفة كما تعكسها ذروة مختلفة مقارنة بالمكونات الفردية غير المجمعة للدهون. تظهر هنا قياسات الفلورسينس التمثيلية لعينة القطرات المجهرية المكثفة قبل المكثفة مع 30٪ من الدهون البيرو، مما يدل على قمم مضان مختلفة للعينات السليمة في الشكل المعطل.تظهر صور تمثيلية بالموجات فوق الصوتية لعينة قطرات البيرو-الدهون بنسبة 30٪ المصورة بضغوط مختلفة. في الضغوط المنخفضة ، لوحظت فقط إشارة خلفية من فقاعات الهواء العالقة من توليف أجار. في قوة أعلى قليلا، تم إنشاء عدد قليل من الفقاعات الصغيرة، وهو ما يتضح من ظهور بقع ساطعة.تم توليد المزيد من الفقاعات الصغيرة مع زيادة الضغط. من المهم أن نتذكر أن درجة حرارة التكثيف هنا هو الأمثل لهذه الصياغة قذيفة قطرة محددة. قد تتطلب تركيبات الصدف المختلفة درجة حرارة مختلفة.

Research

JoVE Journal

Medicine

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 ...

Quantitative Analysis and Characterization of Atherosclerotic Lesions in the Murine Aortic Sinus

Atherosclerosis is a disease of the large arteries and a major underlying cause of myocardial infarction and stroke. Several different mouse models have ...

A Multi-Modal Approach to Assessing Recovery in Youth Athletes Following Concussion

نهج متعدد مشروط لتقييم الانتعاش في الرياضيين الشباب بعد الارتجاج

Concussion is one of the most commonly reported injuries amongst children and youth involved in sport participation. Following a concussion, youth can ...

Establishment and Characterization of UTI and CAUTI in a Mouse Model

إنشاء وتوصيف UTI وCAUTI في نموذج الفأر

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. ...

Isolation and Characterization of a Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Subpopulation Having Stem Cell Characteristics

عزل وتوصيف من الرأس والرقبة قشري سرطان الخلايا حيوانية وجود الجذعية خصائص الخلية

Despite advances in the understanding of head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC) progression, the five-year survival rate remains low due to local ...

Preparation and In Vitro Characterization of Magnetized miR-modified Endothelial Cells

Preparation and In Vitro Characterization of Magnetized miR-modified Endothelial Cells

إعداد و<em&gt; في المختبر</em&gt; توصيف ممغنط مير تعديل الخلايا البطانية

To date, the available surgical and pharmacological treatments for cardiovascular diseases (CVD) are limited and often palliative. At the same time, gene ...

Development and Functional Characterization of Murine Tolerogenic Dendritic Cells

التنمية وتوصيف وظيفي للخلايا الجذعية مورين توليروجينيك

The immune system operates by maintaining a tight balance between coordinating responses against foreign antigens and maintaining an unresponsive state ...

Synthesis, Characterization, and Application of Superparamagnetic Iron Oxide Nanoprobes for Extrapulmonary Tuberculosis Detection

تركيب وتوصيف وتطبيق مسابر نانوية لأكسيد الحديد فائق المغناطيسية للكشف عن السل خارج الرئة

A molecular imaging probe comprising superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles and Mycobacterium tuberculosis surface antibody (MtbsAb) was ...

Multi-Modal Home Sleep Monitoring in Older Adults

النوم متعدد الوسائط الرئيسية رصد في البالغين الأكبر سنا

The gold standard for sleep monitoring is attended in-lab polysomnography; however, this method may be cost-prohibitive and inconvenient for patients and ...

Assessment and Characterization of Hyaloid Vessels in Mice

تقييم وتوصيف الأوعية الهيالويدية في الفئران

In the eye, the embryonic hyaloid vessels nourish the developing lens and retina and regress when the retinal vessels develop. Persistent or failed ...