음향 액적 기화 및 버블이 강화 된 초음파로 인한 박리에 대한 좁은 크기 분포와 위상 - 교대 Nanoemulsions의 합성
Summary
위상 시프트 nanoemulsions (PSNE)는 지역화 된 난방을 개선하고 종양의 열 절제를 개선하기 위해 높은 강도 집중 초음파를 사용하여 기화 할 수 있습니다. 이 보고서에서는 좁은 크기 분포와 안정 PSNE의 준비가 설명되어 있습니다. 또한, 초음파로 인한 박리에 기화의 PSNE의 영향은 조직 – 모방의 유령에서 증명된다.
Abstract
높은 강도 집중 초음파 (HIFU)는 열 종양 어블 레이션하기 위해 임상 적으로 사용됩니다. 현지화 난방을 개선하고 종양의 열 절제를 개선하려면 지질 코팅 perfluorocarbon의 방울은 HIFU에 의해 기화 할 수있는 개발되었습니다. 많은 종양의 vasculature는 인해 빠른 성장을 비정상적으로 새는 있으며, 나노 입자는 fenestrations을 관통하고 수동적으로 종양 내에 축적 할 수 있습니다. 따라서 방울의 크기를 조절하는 종양에서 더 축적 될 수 있습니다. 이 보고서에서는 좁은 크기 분포와 위상 편이 nanoemulsion (PSNE)에서 안정 방울의 준비가 설명되어 있습니다. PSNE는 액체 perfluorocarbon의 존재에 지질 솔루션을 sonicating에 의해 합성되었다. 좁은 크기 분포는 100 또는 200 nm의 기공 크기의 필터를 사용하여 PSNE을 여러 번 압출하여 얻은 것입니다. 크기 분포는 동적 광 산란을 사용하여 7 일 동안 측정되었습니다. PolyacPSNE을 포함 rylamide의 hydrogels은 체외 실험에서 준비되었다. hydrogels의 PSNE 방울은 초음파와 지역화 난방 개선 결과 거품과 기화되었습니다. 기화 PSNE 더 빠른 난방이 가능하며 열 절제에 필요한 초음파 강도를 줄일 수 있습니다. 따라서, PSNE는 잠재적으로 HIFU로 인한 열 절제 트리트먼트 치료 결과를 개선, 종양의 열 절제를 강화 할 예정이다.
Protocol
1. 단계 – 교대 Nanoemulsion의 준비 (PSNE) 11 MG DPPC와 클로로포름의 1.68 MG DSPE-PEG2000를 해산 유리 둥근 바닥 플라스크에 드라이 지질 필름을 형성하기 위해 유기 용매를 증발 밤 지질 필름을 Dessicate 인산 버퍼 생리 (PBS)의 5.5 ML과 지질 필름을 Rehydrate 45 ° C의 물을 욕조에 열 솔루션은 지질이 영화는 정기적으로 vortexing, 해체 할 때까지 7 ML의 유리 병에 지질 솔…
Discussion
높은 강도 집중 초음파 (HIFU)이 열 종양 어블 레이션하기 위해 임상 적으로 사용됩니다. 1 지역화 난방을 개선하고 종양의 열 절제를 개선하려면 지질 코팅 perfluorocarbon의 방울은 HIFU에 의해 기화 할 수있는 개발되었습니다. 많은 종양의 vasculature는 인해 빠른 성장을 비정상적으로 새는 것입니다. 따라서 2 나노 입자는 fenestrations을 관통하고 수동적으로 종양 내에 축적 할 수 있으며,…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 BU / CIMIT 응용 의료 공학 Predoctoral 휄로 십, 공학 참여 연구 개시 기금 (BRIGE)를 확대 국립 과학 재단 (National Science Foundation), 그리고 국립 보건원 (R21EB0094930)에 의해 지원되었다.
Materials
| Common Name | Manufacturer | Cat. Number | Full Name / Description |
| DPPC | Avanti Lipids, Alabaster, AL, USA | 850355P | 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine |
| DSPE-PEG2000 | Avanti Lipids, Alabaster, AL, USA | 880120P | 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (ammonium salt) |
| DDFP | Fluoromed, Round Rock, TX, USA | CAS: 138495-42-8 | Dodecafluoropentane (C5F12) |
| PBS | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | P2194 | Phosphate-buffered saline |
| Chloroform | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | 372978 | Chloroform |
| Acrylamide | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | A9926 | 40% 19:1 acrylamide/bis-acrylamide |
| Tris buffer | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | T2694 | 1M, pH 8, trizma hydrochloride and trizma base |
| BSA | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | A3059 | Bovine serum albumin |
| APS | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | A3678 | Ammonium persulfate solution |
| TEMED | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | 87689 | N,N,N’,N’-Tetramethylethylenediamine |
| Equipment | |||
| Sonicator (3 mm tip) | Sonics & Materials, Inc., Newtown, CT, USA | Vibra-Cell | |
| Water bath | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | Neslab EX-7 | |
| Extruder | Northern Lipids, Burnaby, BC, Canada | LIPEX | |
| Extruder Filters | Whatman, Piscataway, NJ, USA | Nuclepore #110605 and #110606 | |
| Extruder Drain Disc | Sterlitech Corporation, Kent, WA, USA | #PETEDD25100 | |
| Plastic chamber | U.S. Plastic Corporation, Lima, OH, USA | #55288, 1 3/16″x1 3/16″x2 7/16″ |
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Tags
SynthesisPhase-shift NanoemulsionsNarrow Size DistributionsAcoustic Droplet VaporizationBubble-enhanced Ultrasound-mediated AblationHigh-intensity Focused Ultrasound (HIFU)Lipid-coated Perfluorocarbon DropletsLocalized HeatingThermal AblationTumorsVasculatureNanoparticlesFenestrationsPassive AccumulationDroplet Size ControlPreparationStable DropletsSonicatingLiquid PerfluorocarbonExtrusionFiltersPore SizesSize Distribution MeasurementDynamic Light ScatteringPolyacrylamide HydrogelsIn Vitro Experiments
Citer Cet Article
Kopechek, J. A., Zhang, P., Burgess, M. T., Porter, T. M. Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation. J. Vis. Exp. (67), e4308, doi:10.3791/4308 (2012).