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

המחברים רוצים להודות לד"ר ברנדון הלפילד על שעזר לבנות את מחליף הגז ואת ד"ר מיפי הוק יאן צ'אנג לדיונים טכניים. המחברים רוצים להודות למקורות המימון הבאים: מלגת בוגרים באונטריו, המכונים הקנדיים לחקר הבריאות, מכון המחקר טרי פוקס וקרן הסרטן של הנסיכה מרגרט.

<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>

למחברים אין מה לחשוף.

הדמיית אולטראסאונד היא צורה לא פולשנית, לא מייננות של הדמיה רפואית המשתמשת בגלים אקוסטיים. בעוד סורקי אולטרסאונד הם ניידים יותר והוא יכול לספק תמונות בזמן אמת, הדמיית אולטרסאונד יכול לסבול ניגודיות נמוכה, מה שמקשה על סונוגרפים להבחין באופן אמין תכונות פתולוגיות echogenic דומה. כדי לנטרל מגבלה זו, microbubbles ניתן להזריק לתוך המארח כדי לשפר את ניגודיות כלי הדם. Microbubbles הם סוכני ניגודיות מלא גז בגודל מיקרון כי הם מהדהדים מאוד גלים אקוסטיים יכול לספק ניגודיות כלימשופרת 1,2. הקונכיות וליבות הגז של microbubbles ניתן להתאים עבור יישומים שונים, כגון הדמיה, תרומבוליזה, פרמביליזציה קרום התא, או פתיחת כלי דם חולף2.
חיסרון של microbubbles הוא מחצית החיים במחזור הקצר שלהם. לדוגמה, מיקרוספרות שומנים פרפלוטרן זמין קלינית יש רק מחצית חיים של 1.3 דקות3. עבור מפגשי הדמיה ארוכים, זריקות מרובות של microbubbles נדרשים. חיסרון נוסף של microbubbles הוא הקטרים הגדולים שלהם. בעוד מיקרוספרות שומנים perflutren הם סביב 1 עד 3 מיקרומטר קוטר, קטן מספיק כדי להסתובב vasculature, הם גדולים מדי כדי extravasate ולהצטבר באופן פסיבי לתוך רקמות עניין, כגון גידולים4. אסטרטגיה אחת להתגבר על מגבלות אלה היא לדחוס את microbubbles ליבת הגז לתוך טיפות קטנות יותר, הליבה הנוזלית5,6. בעוד טיפות אינן echogenic במצב הנוזלי שלהם, הם יכולים להיות מתאדים לתוך microbubbles עם חשיפה לאולטרסאונד עם לחץ שלילי שיא גבוה מספיק, החזרת היכולת שלהם לספק ניגודיות. זה מאפשר לטיפות לנצל את הפרמקוקינטיקה החיובית יותר של ליבת נוזל קטנה, תוך שמירה על היכולת לספק ניגודיות כאשר אינסונציה ומבלי לשנות את ההרכב הכימי4,7.
Decafluorobutane הוא תרכובת פרפלואורוקרבון אידיאלית להזזת פאזה בין מצבים גזיים ונוזלים5,6,7. Decafluorobutane מאפשר עיבוי של microbubbles לתוך טיפות עם הפחתת טמפרטורה לבד, בעוד perfluorocarbons פחות צפוף דורשים לחץ נוסף5. שיטה עדינה זו ממזערת הרס של בועות במהלך עיבוי7,8,9. כמו הליבות שלהם הם נוזליים, טיפות אינן echogenic ובלתי נראות לאולטרסאונד. עם זאת, עם היישום של אנרגיה אקוסטית או תרמית מספיק, הליבות הנוזליות יכולות להתאדות בחזרה למצב גזי, יצירת microbubbles echogenic8. אידוי זה מאפשר שליטה על מתי והיכן ליצור microbubbles.
בעוד טיפות שימושיות עבור הצטברות פסיבית, באידוי במקום, או שיפור חמילות התא4, טיפות (ואת השברים שלהם) לא ניתן לדמיין או לכמת ex vivo. לכן, סוכן אבחון לוויה לכימות, כגון פלואורסצנטי4,10,11, חלקיקים מגנטיים12, סוכנים סופגים אופטית13, משמשים כאנלוגי כדי לאמוד משלוח טיפה לרקמות עניין. לדוגמה, Helfield ואח ' השתמש בזריקה משותפת של ננו-חרוזים פלואורסצנטיים לכימות תמונה היסתולוגית של איברי עכבר כמו טיפות לא ניתן היה לזהות פלואורסצנטי4. החיסרון של סוכני אבחון נלווים הוא הרכיב הניתן למעקב עשוי לפעול באופן עצמאי מהטיפת בהתאם לפרופיל הפרמקוקינטי הבודד שלו.
למרבה המזל, ניתן להתאים אישית את קליפת המיקרו-יבלות והטיפות. לדוגמה, Huynh ואח 'הדגים סוכני ניגודיות אולטרסאונד עם קליפות פורפירין-שומנים, יצירת microbubbles multi-מודאלי14. פורפירינים הם סוג של תרכובות אורגניות עם מבנה מקירו-דרגליארומטי 14,15. הם סופגים אופטית, פלואורסצנטיים, וניתן לכלאט למגוון רחב של מתכות להקרנות, הדמיה מבוססת רדיונוקלידים, או כימות מבוסס מתכת קורט14. דוגמה אחת של פורפירין היא pyropheophorbide (Pyro). על ידי הצמדת Pyro על שומנים, שילוב Pyro-שומנים ב microbubbles או טיפות לאפשר להם להיות תמונה ומעקב באמצעות שיטות מרובות: אקוסטית, פלואורסצנטית,ודרך ספיגה 14. סוכן ניגודיות רב-מודאלי זה יכול לשמש למעקב וכימות הצטברות. פעולה זו עשויה לבטל את הצורך של סוכני אבחון נלווים מכיוון שהרכיב הניתן לכימות מצומד כעת על המעטפת, ומאפשר כימות מסירה מדויק יותר16.
להלן פרוטוקול ליצירת טיפות פורפירין מרובות מודאליות לשינוי פאזה. כמו אולטרסאונד ניגודים סוכנים יכולים לשמש כפלטפורמה להעברת תרופות לרקמות מעניינות, כגון גידולים2,4, הרחבת יכולת הזיהוי שלהם מעבר אולטרסאונד יכול להוכיח שימושי עבור כימות יעילות המסירה. מטרת הטיפות הללו היא לספק סוכני ניגודיות אולטרסאונד הניתנים למעקב המסוגלים להצטברות פסיבית ב- vivo, באידוי ובאקוסטיקה, ועם פוטנציאל לכמת הפצה ביולוגית או הצטברות מאיברי ex vivo ללא הסתמכות על חיישנים משניים. שיטות אפיון מתארות גם כדי להציג את הפוטנציאל של טיפות פורפירין כחיישנים להפצה ביולוגית. ההשפעות של טעינת פירו-שומנים במעטפת (0% עד 50% על ידי יחס טחנת) נדונים גם.

<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

טיפות שינוי פאזה הן סוג של סוכני ניגודיות אולטרסאונד שיכולים להמיר microbubbles echogenic במקום עם היישום של אנרגיה אקוסטית מספקת. הטיפות קטנות ויציבות יותר מעמיתיהן המיקרו-חלוקים. עם זאת, סוכני ניגודיות אולטרסאונד מסורתיים אינם ניתנים למעקב מעבר למדידות משוב אקוסטי, מה שהופך את כימות סוכן ניגוד ביו הפצה או הצטברות ex vivo קשה. ייתכן שהחוקרים יצטרכו להסתמך על חלקיקי אבחון נלווים פלואורסצנטיים או סופגים אופטית כדי להסיק ביו-הפצה. מטרת פרוטוקול זה היא לפרט שלבים ליצירת טיפות פורפירין מרובות מודאליות לשינוי פאזה בשיטת עיבוי. פורפירינים הם מולקולות פלואורסצנטיות עם רצועות ספיגה ייחודיות שניתן להטות על שומנים ולשלב בטיפות כדי להרחיב את הרבגוניות של הטיפות, מה שמאפשר הפצה ביולוגית חזקה יותר תוך שמירה על תכונות אקוסטיות. שבעה ניסוחים עם תוכן שומנים פורפירין-שומנים שונים ותכולת שומנים בסיסית נעשו כדי לחקור חלוקות microbubble וגודל טיפה. אפיונים המתאימים למבנים המכילים פורפירין מתוארים גם בפרוטוקול כדי להדגים את הרבגוניות האנליטית שלהם בפתרון. שינוי גודל הראה כי הקטרים הממוצעים לאחר מרוכז היו 1.72 עד 2.38 פעמים קטן יותר מאשר אוכלוסיות מבשר. אפיון הספיגה הראה כי מכלולים שלמים היו בעלי פס Q של 700 ננומטר, בעוד שלדגימות משובשות היה שיא ספיגה של 671 ננומטר. אפיון הפלואורסצנטיות הראה כי 30% מכלולי השומנים-פורפירין היו מרווים פלואורסצנטית (>97%), עם התאוששות פלואורסצנטית שהושגה עם ההפרעה. אידוי אקוסטי הראה כי טיפות פורפירין היו לא מהדהדות בלחצים נמוכים יותר וניתן להמירן למיקרו-חלוקים מהוגניים עם לחצים מספיקים. אפיונים אלה מראים את הפוטנציאל של טיפות פורפירין כדי לחסל את הצורך בספיגה או אסטרטגיות אבחון נלוות מבוססות פלואורסצנטיות כדי לכמת את ההפצה הביו-הפצתית של סוכן הניגודיות של אולטרסאונד למשלוח או יישומים טיפוליים ב- vivo או ex vivo.

דגימות מיקרו-חלוק מרוכזות מראש שנבחרו בגודל (n = 3) ודגימות טיפה מרוכזות מראש (n = 3) גודלו על מונה קולטר (CC) עם צמצם של 10 מיקרומטר. מגבלה של צמצם 10 מיקרומטר היא שהוא לא יכול למדוד חלקיקים קטנים מ-200 ננומטר, מה שיכול להטות את הגודל והריכוז הממוצעים. איור 4 מציג את נתוני גודלם של כל אחד מהניסוחים של תוכן השומנים פירו. טבלה 1 מציגה סטטיסטיקה המבוססת על נתוני שינוי גודל. באמצעות יחס של קטרים ממוצעים לפני ולאחר עיבוי, התוצאות הראו כי ניסוח 0% פירו-שומנים היה השינוי הקטן ביותר בקוטר ממוצע ב 1.72 ± 0.02. ניסוח 50% פירו-שומנים היה הקוטר הממוצע הגדול ביותר ב 2.38 ± 0.08. המדגם טיפת פירו-שומנים 1% היה הריכוז הגבוה ביותר שנצפה ב (2.71 ± 0.13) × 1010 / מ"ל בעוד מדגם טיפת פירו-שומנים 40% היה הריכוז הנמוך ביותר שנצפה ב (7.36 ± 0.81) × 109 /mL. נתוני שינוי גודל הראו את המדגם טיפת פירו-שומנים 10% היה דימטר השיא הקטן ביותר ב 261 ± 13 ננומטר בעוד מדגם טיפת השומנים פירו 50% היה הגדול ביותר ב 390 ± 55 ננומטר. בדרך כלל, ככל שתכולת השומנים של Pyro גדלה, הריכוז ירד וקוטר הממוצע גדל. כמו דגימות לאחר מרוכז מבוססים על מדגם microbubble הקדמה, המגמה התרחשה עבור שני סוגי סוכני ניגוד אולטרסאונד. ככל שתכולת השומנים של Pyro גדלה, החלה להיווצר תת-מזון microbubble (עם גודל שיא של כ-2000 מיקרומטר). שיא משני זה לא היה נוכח במדגם 0% פירו-שומנים microbubble הבולט ביותר באוכלוסיות 40% ו 50% פירו-שומנים.
איור 5 מציג מדידות ספיגה מייצגות של דגימת טיפת השומנים 30%. שיא המדגם השלם ב-PBS היה 700 ננומטר בעוד המדגם שהופרע בטריטון הסיט את הפסגה ל-671 ננומטר. זה הראה כי הרכבות שלמות יש תכונות אופטיות שונות בהשוואה לרכיבי השומנים בודדים, לא מורכבים.
איור 6A מציג מדידות פלואורסצנטיות מייצגות של דגימת המיקרו-חלוק המרוכזת מראש ואילו איור 6B מציג דגימת טיפה לאחר עיבוי עם 30% פירו-שומנים. המדגם שלם ב- PBS היה שיא פלואורסצנטיות ב 704 ננומטר בעוד הצורה משובשת היה שיא ב 674 ננומטר. חיסור השטח המשובש מתחת לעקומה עם האזור השלם מתחת לעקומה, וחלוקת ההפרש על ידי האזור המופרע מתחת לעקומה מעניקים את יעילות מרווה, אשר עובד להיות 98.61% ו 98.07% עבור 30% דגימת microbubble פירו-שומנים ודגימת טיפה, בהתאמה.
כדי להדגים טיפות המרה microbubbles, טיפות מדוללות צולמו והתאדו בפנטום זרימה 37 °C עם מערכת אולטרסאונד. איור 7 מציג תמונות אולטרסאונד מייצגות של דגימת טיפת השומנים 30% בתמונה בלחצים שונים. בלחצים נמוכים (איור 7A),היה מעט מאוד אות, רק אות רקע מבועות אוויר תקוע מסינתזת אגר. הסיבה לכך היא טיפות אינן echogenic ולא לפזר אולטרסאונד. בעוצמה מעט גבוהה, נוצרו כמה מיקרו-יבלים (איור 7B) כפי שניתן לראות בהופעת כתמים בהירים. ככל שהלחץ גדל, נוצרו יותר מיקרו-יבלים(איור 7C ו-7D). זה גם הוכיח כי טיפות לא באופן ספונטני להתאדות ב 37 °C (50 °F).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig1v2.jpg"> איור 1: תמונות של השלבים ליצירת תמיסה של 30% פירו-שומנים. A) אבקת שומנים בתוספת Pyro-SPC בכלורופורם. B) פתרון המסה הוסיף. ג)סרט השומנים מיובש ומצופה על קיר פנימי של 800 קואל. D)מקטורן שומנים עטוף בנייר אלומיניום (רדיד חיצוני מודבק לשימוש חוזר). E) תמיסה שומנים מיובשים. F) פתרון שומנים בדם בפקעת סרום. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig2v2.jpg"> איור 2:מחליף הגז בעל 10 הסעפות. השסתומים המוזכרים בפרוטוקול מסומנים. ראה קובץ משלים "פרוטוקולים ונתונים אחרים" לקבלת הוראות כיצד להרכיב את מחליף הגז. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig03.jpg"> איור 3: A) פתרונות השומנים של 7 ניסוחים (0% עד 50% Pyro-SPC) בבקבוקונים לדוגמה. איורים ב' עד ד' מראים תמונות של הצעדים שננקטו כדי ליצור טיפות פירו-שומנים 30%. B) 30% תמיסה פירו-שומנים בוויאל מדגם. ג)פוסט-עצבנות. ד) 15 דקות גודל נבחר. E) מחיצה תחתונה מועברת לנקיל decafluorobutane. ד)לאחר עיבוי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig04.jpg"> איור 4:נתוני שינוי גודל של מיקרו-קבאבל ולטיפות שנבחרו בגודל עם תוכן שונה של מעטפת השומנים פירו(n = 3). הקווים הירוקים המוצקים מייצגים מיקרו-יבלות וקווי הציאן המנוקדים מייצגים טיפות. A) 0% פירו-SPC. ב)1% פירו-SPC. ג)10% פירו-SPC. ד)20% פירו-SPC. E) 30% פירו-SPC. ו)40% פירו-SPC. ז)50% פירו-SPC. H) סך הריכוזים שנצפו של דגימות microbubble ו טיפה מן CC מבוסס על תוכן Pyro-SPC במעטפת. כל קווי השגיאה מציינים סטיית תקן. כל המדידות בוצעו באמצעות צמצם 10 מיקרומטר אשר יש טווח גודל של 200 ננומטר עד 6000 ננומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig05.jpg"> איור 5: מדידות ספיגה ספקטרוסקופיות אולטרה סגולות (UV-Vis) מייצגות בין 300 ל-800 ננומטר של דגימת טיפת ה-Pyro-lipid המרוכזת ב-PBS וב-1% טריטון. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig06.jpg"> איור 6: פליטת פלואורסצנטיות ייצוגית מ-600 ל-750 ננומטר נרגשת ב-410 ננומטר. A) מדגם מיקרו-חלוק פירו-שומנים שנבחר בגודלו, מרוכז מראש ב-30% ב-PBS וב-1% טריטון. B) לאחר מרוכז 30% דגימת טיפת פירו-שומנים ב- PBS וב 1% טריטון. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig06large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62665/62665fig07.jpg"> איור 7: תמונות אולטרסאונד מייצגות של פנטום זרימת אגר 37 °C שצולם עם מתמר מערך ליניארי פרה-קליני 21 MHz במצב B (ראה טבלה של חומרים). העמודה הימנית (איורים A, C, Eו- G) מציגה פקדי PBS. העמודה הימנית (איורים B, D, F, ו- H) מציגה 20 μL של לאחר מרוכז 30% דגימת טיפת פירו-שומנים מדולל לתוך 50 מ"ל של 37 °C PBS. כל שורה מייצגת לחצים שליליים שיא שדה חופשי, אשר הוערכו מהעבודה שנעשתה על ידי שירן ואח'8 המשולשים הצהובים מצביעים על עומק המוקד. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/62665fig07large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>שיטת</td>
			<td>סוכן</td>
			<td>פירו מעטפת %</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>עותק</td>
			<td>בועות</td>
			<td>תנחיתה [/מ"ל]</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>עותק</td>
			<td>בועות</td>
			<td>שיא [nm]</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>עותק</td>
			<td>בועות</td>
			<td>ממוצע [nm]</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>עותק</td>
			<td>בועות</td>
			<td>חציון [nm]</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>עותק</td>
			<td>טיפות</td>
			<td>תנחיתה [/מ"ל]</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>עותק</td>
			<td>טיפות</td>
			<td>שיא [nm]</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>עותק</td>
			<td>טיפות</td>
			<td>ממוצע [nm]</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>עותק</td>
			<td>טיפות</td>
			<td>חציון [nm]</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>טבלה 1: שינוי גודל סטטיסטיקת נתונים של דגימות microbubble ו טיפה עם תוכן Pyro-SPC שונה ממונה קולטר (CC) (n = 3). כל השגיאות מצביעות על סטיית תקן.
מידע משלים - גיליון נוסחת השומנים: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/Supplementary%20Information%20-%20Lipid%20Formula%20Sheet.xlsx" target="_blank">לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.</a>
מידע משלים - פרוטוקולים ונתונים אחרים: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62665/Supplementary%20Information%20-%20Other%20Protocols%20and%20Data.docx" target="_blank">לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.</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

בפרוטוקול זה, שיטות לסינתזה ואפיון של טיפות פורפירין מרובות מודאליות לשינוי פאזה מפורטות.

סינתזה ואפיון של טיפות פורפירין מרובות מודאליים לשינוי פאזה

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

פרוטוקול זה הוא משמעותי כי הוא מספק את ההליך המלא ליצירת טיפות מסרט השומנים לתמיסת שומנים למיקרו-שטויות ולאחר מכן טיפות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא הפשטות ל עיבוי מיקרו-נבלים בטיפות. רק על ידי קירור והסתחררות, טיפות ניתן לעשות ללא צורך בלחץ.הדגמה חזותית היא קריטית מכיוון שמבחן פשוט כדי לראות אם המיקרו-יבלים התעבו בהצלחה הוא על ידי בדיקה חזותית של השינוי בשקיפות. מדגים את ההליך יהיה קימון יו, סטודנט לתואר שני במעבדת הכנופיה ז'נג. באמצעות decapper, להסיר את חותם האלומיניום על בקבוקון הסרום ולהעביר מיליליטר אחד של תמיסת השומנים בקבוקון מדגם זכוכית 1.85 מיליליטר borosilicate עם כובע בורג פנול על ידי מתן פתרון השומנים לזרום במורד הקיר הפנימי מבלי ליצור בועות.עם 1.85 מיליליטר מדגם מקין להכין לזרום בגז decafluorobutane לתוך שטח הראש של מקריאלין מדגם באמצעות מחליף הגז. ודא כי כל השסתומים על מחליף הגז סגורים כראוי והמשאבה כבויה. פתח את שסתום הסעפת ופתח בזהירות את המחט המתאימה מהסעפת.פתח שסתום לחץ A שסתום לחץ B ולהפוך את שסתום צילינדר הגז כ 1/16 כדי 1/8 נגד כיוון השעון כדי לפתוח אותו חלקית. פתח את שסתום ידית T ופתח את קובץ הקרבון לדוגמה עם תמיסה שומנים בדם. מניחים את המחט המגוזלת מעל ממשק האוויר הנוזלי של הוויאליה, הופכים לאט לאט את שסתום ויסת האוויר בכיוון השעון עד שמחט מד מווסת האוויר נעה מעט ממקומה המנוחה ונותנים לגז perfluorocarbon לזרום בעדינות לתוך מרחב הראש של הוויאלי למשך 30 שניות, תוך הקפדה לא ליצור בועות.התאם את שסתום ווסת האוויר במידת הצורך. לאחר 30 שניות, בזהירות ובמהירות שמר על בון המדגם מבלי להזיז את הקרבון יותר מדי. שני שסתום צילינדר הגז, שסתום ידית T, שסתום וסת אוויר, שסתום לחץ A, שסתום לחץ B, שסתום סעפת.בזהירות נדן המחט, ולאחר מכן תייג את בישול מדגם ולאטום את הצוואר עם סרט שעווה הולך בכיוון השעון. לאחסן את מקטורן המדגם בחושך ב 4 מעלות צלזיוס לפחות 10 דקות או עד 24 שעות. מניחים כ -100 גרם של קרח יבש במיכל מבודד במקום קרח רגיל במיכל מבודד אחר.לאחזר בקבוקון סרום decafluorobutane שהוכן בעבר ל 1.5 אינץ '20 מחטים מד, מזרק פלסטיק מיליליטר אחד, מיכל 200 מיליליטר, מלקחיים מתכת, ומדחום. מניחים את מקטורון המדגם עם תמיסת השומנים בתסיסה המכנית ומסיתים במשך 45 שניות. צריך להיות שינוי בצבע ובשקיפות.לאחר התסיסה המכנית, עמדו בצד ימין של מחמת הדגימה מוגנת מהאור והתחלו ספירה לאחור של 15 דקות כדי לקרר את המיקרואל והגודל לבחור את המיקרו-יבלים. כאשר הספירה לאחור הגיעה ל -10 דקות, מלא מיכל עם כ -200 מיליליטר של איזופרופנול וקרר אותו למינוס 20 מעלות צלזיוס עם קרח יבש באמצעות מלקחיים מתכת. לאחר שגודל המיקרו-bblbbles נבחר במשך 15 דקות, חפש את גודל המחיצה שנבחרה בתוך מבחן הדגימה.שמירה על בקבוקון מדגם בצד ימין למעלה, בזהירות unapped בקבוקון מדגם ולמשוך על 0.7 מיליליטר של המחיצה התחתונה עם מחט 1.5 אינץ '20 מד מחובר מזרק פלסטיק מיליליטר אחד. ודא שאף אחת מהמחיצה העליונה אינה נסוגה ואל תעיף את המזרק כדי להסיר כיסי אוויר. מכוון לעיגול המרכזי על פקק הגומי, הכנס מחט 20 מד שונה לתוך מחמת סרום decafluorobutane תוך שמירה על המחט ליד החלק העליון של מחמת הסרום לפרוק ולאחר מכן להכניס את המחט עם גודל microbubbles שנבחרו.העבר באיטיות את גודל המיקרו-יבלים שנבחרו. תן לנוזל להחליק בעדינות במורד הקיר הפנימי של מחמת סרום decafluorobutane. לאחר כל פתרון microbubble שנבחר הועבר, להסיר את המחט עם המזרק, אבל לשמור על מחט האוורור כדי להקל על לחץ שלילי.הוסף כמויות קטנות של קרח יבש או איזופרופנול טמפרטורת החדר לאמבט איזופרופנול כדי להבטיח את טמפרטורת האמבטיה היא בין מינוס 15 למינוס 17 מעלות צלזיוס. עם מחט אוורור 20 מד מוכנס ליד החלק העליון של הבקבוקון בסרום, מניחים את הבקבוקון בסרום ואת אמבט איזופרופנול, שמירה על רמת microbubble מתחת לרמה של isopropanol, אבל צוואר הבקבוקון מעליו לסירוגין מערבל את הבקבוקון בסרום במשך שתי דקות כדי לדחוס את microbubbles. אין לסובב את מקטרת הסרום ברציפות באיזופרופנול ואל תתנו לתמיסה לקפוא.מערבבים כחמש שניות ומרימים את מחמתן הסרום מה לאיזופרופנול. בדוק אם יש גרעיני קרח, ואז תמשיך להסתחרר באיזופרופנול. אם יש היווצרות קרח, מערבבים את מקטורון הסרום באוויר עד שהוא מתפוגג.לאחר שתי דקות עיבוי להסיר את מחבת הסרום מן אמבט איזופרופנול ולהסיר את מחט האוורור. המיקרו-חלוקים היו צריכים להתגבש בטיפות כפי שצוין על ידי השינוי בשקיפות. נגב את בנאל הסרום, תייג אותו והניח אותו על קרח רגיל במיכל מבודד כהה עד שיהיה מוכן לשימוש.טיפות שלא נפתחו עם אטם אלומיניום שלם צריכות להיות יציבות עד שש שעות כל עוד הקרח המומס מוחלף לפי הצורך. כאשר מוכן לשימוש, להסיר את חותם האלומיניום עם decapper. לאחר שימוש בפרוטוקול זה, מרוכז מראש, גודל microbubbles נבחר טיפות מרוכזות לאחר גודל על מונה קולטר עם צמצם 10 מיקרון.הנתונים בגודל עבור ניסוח 30%פירו-שומנים מוצגים. הנתונים הסטטיסטיים המבוססים על נתוני שינוי גודל מוצגים כאן. באמצעות יחס של קטרים ממוצעים לפני ולאחר עיבוי, התוצאות הראו כי ככל שתכולת השומנים הפירו גדלה, הריכוז ירד, ואת הקוטר הממוצע גדל.המדדים הייצוגיים של 30% טיפות פירו-שומנים מוצג. זה הראה כי מכלולים שלמים יש תכונות אופטיות שונות כפי משתקף על ידי שיא שונה לעומת רכיבי השומנים בודדים לא מורכבים. מדידות פלורסצנטיות מייצגות של דגימת המיקרו-חלוק המרוכזת מראש, לאחר העיבוי עם 30% פירו-שומנים מוצגים כאן, ומדגימים שיאי פלואורסצנטיות שונים עבור דגימות שלמות בצורה משובשת.תמונות אולטרסאונד נציג של 30%טיפות פירו-שומנים לדגום בלחץ שונים מוצגים. בלחצים נמוכים, רק אות רקע מבועות אוויר תקוע מסינתזת אגר נצפתה. בעוצמה מעט גבוהה יותר, נוצרו כמה מיקרו-יבלים, אשר מודגם על ידי הופעת כתמים בהירים.יותר מיקרו-יבלים נוצרו ככל שהלחץ גדל. חשוב לזכור כי טמפרטורת ה עיבוי כאן הוא מותאם עבור ניסוח מעטפת טיפה ספציפית זו. ניסוחים שונים של פגז עשויים לדרוש טמפרטורה שונה.

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

רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד

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

גישה רב מודאלי לשחזור הערכה בספורטאי נוער בעקבות זעזוע מוח

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

ההקמה ואפיון של UTI וCAUTI במודל עכבר

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

בידוד ואפיון של ראש וצוואר קשקש Cell Carcinoma-אוכלוסיית מאפייני תאי גזע לאחר

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

הכנה<em&gt; במבחנה</em&gt; אפיון ממוגנטים miR-modified לתאי אנדותל

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

פיתוח ואפיון פונקציונאלי של תאים דנדריטים מאתר Tolerogenic

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

סינתזה, אפיון, ויישום של Nanoprobes תחמוצת ברזל Superמגנטית לאיתור שחפת הריאות חוץ

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

שינה מרובה מודאלי הביתה ניטור של אנשים מבוגרים

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

הערכה ואפיון של אוניות היאלואיד בעכברים

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