Mezzo di contrasto ecografico mirato trattamento dei gliomi nei topi tramite Drug-Bearing consegna delle nanoparticelle e ablazione microvascolari
Summary
Insonazione di microbolle è una strategia promettente per l'ablazione del tumore al ridotto potere acustico medie nel tempo, così come per la somministrazione mirata di terapie. Lo scopo del presente studio è quello di sviluppare strategie di ultrasuoni a bassa dovere ciclo pulsante e nanovettori per massimizzare non ablazione termica microvascolare e la consegna a carico sottocutaneo C6 gliomi.
Abstract
Stiamo sviluppando mini-invasiva delle microbolle di contrasto agente approcci terapeutici in cui si controllava la permeabilizzazione e / o ablazione del microcircolo variando parametri ecografici impulsi. In particolare, stiamo verificando se tali approcci possono essere utilizzati per il trattamento di tumori maligni al cervello attraverso la somministrazione di farmaci e l'ablazione microvascolare. Gli studi preliminari sono stati condotti per determinare se mirati droga cuscinetto consegna delle nanoparticelle può essere facilitato dalla distruzione mediata ecografia di "composite" agenti di consegna composta da 100nm poli (lattide-co-glicolico) (Plaga) nanoparticelle che vengano rispettati albumina microbolle sgusciate . Indichiamo questi agenti come microbolle-nanoparticelle agenti composito (MNCAs). Quando mirati per via sottocutanea C6 gliomi con gli ultrasuoni, abbiamo osservato un immediato 4,6 volte più elevata di consegna delle nanoparticelle nei tumori Monica trattati per tumori trattati con microbolle co-somministrato con nanoparticelle e un aumento di 8,5 volte rispetto non trattati tumori. Inoltre, in molte applicazioni di cancro, crediamo possa essere auspicabile per effettuare la consegna farmaci mirati in collaborazione con ablazione del microcircolo tumorale, che porterà ad ipossia tumorale e l'apoptosi. A tal fine, abbiamo testato l'efficacia della non theramal cavitazione indotta ablazione microvascolare, dimostrando che questo approccio provoca una riduzione del tumore perfusione, l'apoptosi, inibizione della crescita significativa, e necrosi. Presi insieme, questi risultati indicano che i nostri ultrasuoni mirati approccio ha il potenziale per aumentare l'efficacia terapeutica con la creazione di necrosi tumorale attraverso l'ablazione microvascolari e / o contemporaneamente migliorare il carico di droga in gliomi.
Protocol
Discussion
Passaggi critici
Cannulazione della vena del mouse coda:
L'iniezione endovenosa nella vena della coda del mouse può essere una procedura impegnativa. Tuttavia, un catetere venoso coda può migliorare notevolmente la probabilità di una iniezione di successo. Per rendere il catetere, piegare ripetutamente avanti e indietro da 25 gauge finché non si rompe dal mozzo. Inserire l'estremità smussata nella parte finale del PE 20 tubi e sigillare la connessione con…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supportato da NIH R01 HL74082, la Fondazione Hartwell, e la Fondazione Chirurgia Focused Ultrasound.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| ApoptTag kit | Intergen Co. | S7110 | ||
| un-capped 85:15 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLAGA) | Lakeshore Biomaterials | Custom | ||
| Vivo Tag 680 | VisEn Medical | 10120 | Used to Tag BSA | |
| Poly(vinyl alcohol) | Sigma-Aldrich | 363136 | ||
| MicroTip Sonicator | Misonix | S-4000 | ||
| Sequoia | Simons Medical | P.O.A | Equipped with CPS | |
| FreeZone 2.5 | Labconco | 7670020 | Equipped with Nitrogen Trap | |
| Methylene chloride (CH2Cl2) | Fisher Scientific | D37-500 | ||
| FMT 250 | VisEn Medical | P.O.A | ||
| F-12K Nutrient Mixture | Gibco | 21127-022 | ||
| polyethyleneglycol-40 stearate | Sigma Chemical | 9004-99-3 | ||
| distearoyl phosphatidylcholine | Avanti Polar Lipids | 770365 | ||
| Multisizer Coulter Counter | Beckman Coulter | P.O.A | ||
| Waveform Generator | Tektronix, Inc. | AFG-310 | ||
| water-based ultrasound gel | Parker Laboratories | Aquasonic 100 | ||
| Infusion pump | Harvard Apparatus | Harvard Apparatus PHD 2000 | ||
| 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide (EDC) | Pierce Biotechnology | 25952-53-8 | ||
| N-hydroxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS) | Pierce Biotechnology | 106627-54-7 | ||
| Succinic anhydride | Sigma Aldrich | 603902 | ||
| Power Amplifier | Electronic Navigation Industries | ENI 3100LA | ||
| Needle Thermocouple Probe | Omega | HYP1-30-1/2-T-G-60-SMPW-M | ||
| BioGel (P100, medium) | Bio-Rad | 150-4170 | ||
| .75’’ diameter 1 MHz unfocused transducer | Panametrics | A314S |
Riferimenti
- Chappell, J., Song, J., Burke, C., Klibanov, A., Price, R. Targeted delivery of nanoparticles bearing fibroblast growth factor-2 by ultrasonic microbubble destruction for therapeutic arteriogenesis. Small. 10, 1769-1777 (2008).
- Chomas, J. E., Pollard, R., Wisner, E., Ferrara, K. Subharmonic Phase-Inversion for Tumor Perfusion Estimation. IEEE. 2, 1713-1716 (2001).
- Davda, J., Labhasetwar, V. Characterization of nanoparticle uptake by endothelial cells. Int J Pharm. 233, 51-51 (2002).
- Hynynen, K., McDannolod, N. Noninvasive MR imaging-guided focal opening of the blood-brain barrier in rabbits. Radiology. 220, 640-646 (2001).
- McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. Microbubble contrast agent with focused ultrasound to create brain lesions at low power levesl: MR imaging and histological study in rabbits. Radiology. 241, 95-106 .
- McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. Targeted disruption of the blood-brain barrier with focused ultrasound: Association with cavitation activity. Phys Med Biol. 51, 793-807 .
- McDannold, N., Clement, G. T., Black, P., Jolesz, F., Hynynen, K. Transcranial magnetic resonance imaging- guided focused ultrasound surgery of brain tumors: initial findings in 3 patients. Neurosurgery. 66, 323-332 (2009).
- Meairs, S., Alonso, A. Ultrasound microbubblesand the blood brain barrier. Progr Biophys Mol Biol. 93, 354-362 (2007).
- . . Optison, products insert. , (2009).
- Sadlowskie, A., Chromas, J., Pollard, R., Bloch, S., Griffey, S., Wisner, W., Ferrara, K. W. Mean Flow Rate and Intergrated Perfusion Estimates Obtained with Contrast-Assisted Ultrasound. IEEE Ultrasonics Symposium. , 1977-1980 (2002).
- Song, J., Chappell, J. C., Qi, M., VanGieson, E. J., Kaul, S., Price, R. J. Influence of injection site, microvascular pressure and ultrasound variables on microbubble-mediated delivery of microspheres to muscle. J Am Coll. Cardiol. 39, 726-731 (2002).
- Sheikov, N., McDannold, N., Vykhodtseva, N., Jolesz, F., Hynynen, K. Cellular mechanisms of blood-brain barrier opeing induced by ultrasound in the presences of microbubbles. Ultrasound Med. Biol. 30, 979-989 (2004).
- Tanter, J., Fink, M. Focusing and steering through absorbing and aberrating layers: Application to ultrasonic propagation through the skull. J Acoust Soc Am. 103, 2403-2410 (1998).
- Yeh, C. K., Kruse, D. E., Lim, M. C., Redline, D. E., Ferrara, K. W. A New High Frequency Destruction/Reperfusion System. IEEE. 1, 433-436 (2003).
