Method Article

Synthèse de la Phase-shift nanoémulsions à distributions de taille étroite de vaporisation des gouttelettes acoustique et bulles améliorée échographie médiée par ablation

DOI:

10.3791/4308

September 13th, 2012

In This Article

Summary

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Déphasage nanoémulsions (PSNE) peut être vaporisé en utilisant des ultrasons focalisés de haute intensité pour améliorer chauffage localisé et améliorer l'ablation thermique des tumeurs. Dans ce rapport, la préparation de PSNE stable avec une distribution de taille étroite est décrite. En outre, l'impact de PSNE vaporisé à l'échographie médiée par ablation est démontrée dans des tissus imitant fantômes.

Abstract

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Ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) est utilisée en clinique pour l'ablation thermique des tumeurs. Afin de renforcer et d'améliorer chauffage localisé ablation thermique des tumeurs, des gouttelettes de perfluorocarbone enrobage lipidique ont été mis au point qui peut être vaporisé par HIFU. La vascularisation dans de nombreuses tumeurs est anormalement perméable en raison de leur croissance rapide, et les nanoparticules sont capables de traverser les fenestrations et passivement s'accumuler dans les tumeurs. Ainsi, le contrôle de la taille des gouttelettes peut se traduire par une meilleure accumulation dans les tumeurs. Dans ce rapport, la préparation des gouttelettes stables d'une nanoémulsion déphasage (PSNE) avec une distribution de taille étroite est décrit. PSNE ont été synthétisés par sonication une solution lipidique en présence de liquide perfluorocarboné. Une distribution de taille étroite a été obtenu par extrusion des temps PSNE multiples en utilisant des filtres avec des tailles de pores de 100 ou 200 nm. La distribution de taille a été mesurée sur une période de 7 jours en utilisant la diffusion dynamique de la lumière. Polyachydrogels contenant rylamide PSNE ont été préparés pour des expériences in vitro. Gouttelettes PSNE dans les hydrogels ont été vaporisées avec des ultrasons et les bulles résultant renforcée chauffage localisé. Vaporisé PSNE permet un chauffage plus rapide et réduit également l'intensité ultrasons nécessaire pour l'ablation thermique. Ainsi, PSNE devrait permettre d'améliorer l'ablation thermique des tumeurs, ce qui pourrait améliorer les résultats thérapeutiques des traitements HIFU médiées par ablation thermique.

Protocol

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1. Préparation de la phase-shift Nanoémulsion (PSNE)

  1. Dissoudre 11 mg de DPPC et 1,68 mg DSPE-PEG2000 dans le chloroforme
  2. Évaporer le solvant organique pour former un film lipidique sec dans un verre ballon à fond rond
  3. Dessécher le film lipidique nuit
  4. Réhydrater le film lipidique avec 5,5 ml de tampon phosphate salin (PBS)
  5. Thermique en solution dans un bain d'eau à 45 ° C jusqu'à ce film lipidique se dissout, vortex périodiquement
  6. Transférer la solution lipidique dans 7 ml fiole
  7. Soniquer solution lipidique pendant 2 min à 20% d'amplitude
  8. Diviser la solution en deux flacons de 2,5 ml chacu....

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Discussion

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Ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) est utilisée en clinique pour l'ablation thermique des tumeurs. 1 Pour améliorer chauffage localisé et améliorer l'ablation thermique des tumeurs, des gouttelettes de perfluorocarbone enrobage lipidique ont été mis au point qui peut être vaporisé par HIFU. La vascularisation dans de nombreuses tumeurs est anormalement perméable en raison de leur croissance rapide. 2 Ainsi, les nanoparticules sont capables de traverser les fenestrations et passiv.......

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Disclosures

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Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgements

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Ce travail a été soutenu par une bourse BU / CIMIT appliquée Healthcare Engineering prédoctorale, un National Science Foundation élargir la participation Research Grant Initiation en génie (BRIGE), et le National Institutes of Health (R21EB0094930).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Nom commun Fabricant Cat. Nombre Nom complet / Description
DPPC Les lipides Avanti, Birmingham, AL, États-Unis 850355P 1,2-dipalmitoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine
DSPE-PEG2000 Les lipides Avanti, Birmingham, AL, États-Unis 880120P 1,2-distéaroyl-sn-glycéro-3-phosphoéthanolamine-N-[méthoxy (polyéthylène glycol) -2000] (sel d'ammonium)
DDFP Fluoromed, Round Rock, TX, USA CAS: 138495-42-8 Dodécafluoropentane (5 F C 12)
PBS Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA P2194 Tampon phosphate salin
Chloroforme Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA 372978 Chloroforme
L'acrylamide Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA A9926 40% d'acrylamide 19:01 / bis-acrylamide
Tampon Tris Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA T2694 1M, pH 8, chlorhydrate Trizma et Trizma de base
BSA Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA A3059 Sérum-albumine bovine
APS Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA A3678 Solution de persulfate d'ammonium
TEMED Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA 87689 N, N, N ', N'-tétraméthyléthylènediamine
Équipement
Sonicator (3 astuce mm) Sonics & Materials, Inc, Newtown, CT, USA Vibra-Cell
Bain d'eau Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA Neslab EX-7
Extrudeuse Northern Lipids, Burnaby, BC, Canada LIPEX
Filtres extrudeuse Whatman, Piscataway, NJ, USA # 110605 Nuclepore et # 110606
Extrudeuse de vidange disque Sterlitech Corporation, Kent, WA, États-Unis # PETEDD25100
Chambre plastique US Plastic Corporation, Lima, OH, USA # 55288, 1 3/16 "x1 3/16" x2 7/16 "

References

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  1. Hynynen, K., Darkazanli, A., Unger, E., Schenck, J. F. MRI-guided noninvasive ultrasound surgery. Med. Phys. 20, 107-115 (1993).
  2. Baban, D. F., Seymour, L. W. Control of tumour vascular permeability. Adv. Drug Deliv. Rev. 34, 109-119 (1998).
  3. Maeda, H., Wu, J., Sawa, T., Matsumura, Y., Hori, K.....

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Phase shift NanoemulsionsNarrow Size DistributionAcoustic Droplet VaporizationUltrasound mediated AblationDynamic Light ScatteringExtrusion ProtocolLipid Coated DropletsBubble Enhanced HeatingHIFU Thermal AblationPolyacrylamide Hydrogel

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