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方法論記事

アコースティック液滴蒸発とバブルが強化された超音波媒介アブレーションのための狭いサイズ分布を有する位相シフトナノエマルジョンの合成

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DOI:

10.3791/4308

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2012年9月13日

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この記事について

サマリー

位相シフトナノエマルジョン(PSNE)は局所的な加熱を強化し、腫瘍内の熱焼灼を向上させるために高強度集束超音波を用いて蒸発させることができる。本報告では、狭いサイズ分布を有する安定したPSNEの調製が記載されている。さらに、超音波媒介アブレーションで気化PSNEの影響は組織模倣ファントムに示されています。

要約

高強度集束超音波(HIFU)は、熱的に腫瘍を切除するために臨床的に使用されます。局部加熱を強化し、腫瘍内の熱焼灼を改善するために、脂質でコーティングされたパーフルオロカーボン液滴は、HIFUによって蒸発させることができるが開発されてきた。多くの腫瘍における血管系が原因で彼らの急速な成長に異常漏出であり、ナノ粒子は、開窓を貫通し、受動的に腫瘍内に蓄積することができます。このように、液滴の大きさを制御することは腫瘍内の良い蓄積をもたらすことができます。本報告では、狭いサイズ分布を有する位相シフトナノエマルジョン(PSNE)で安定した液滴の調製が記載されている。 PSNEは液体パーフルオロカーボンの存在下で脂質溶液を超音波処理することによって合成した。狭いサイズ分布は、100または200 nmの細孔径を持つフィルタを使うPSNE複数回押し出すことにより得られた。粒度分布は、動的光散乱法を用いて7日間にわたって測定した。 PolyacPSNEを含むrylamideのヒドロゲルは、in vitroの実験のために調製した。ヒドロゲルでPSNE滴は、超音波および結果として生じる泡強化局所的に加熱して気化された。気化PSNEはより急速加熱を可能にし、また熱アブレーションに必要な超音波強度を低減します。したがって、PSNEは、潜在的にHIFU媒介熱アブレーション治療の治療成績を向上させ、腫瘍内の熱アブレーションを高めることが期待される。

プロトコル

1。位相シフトナノエマルジョンの調製(PSNE)

  1. 11 mgのDPPCおよびクロロホルム中1.68ミリグラムDSPE-PEG2000を溶解
  2. ガラス丸底フラスコに乾燥脂質膜を形成するために有機溶剤を蒸発させる
  3. 一晩脂質フィルムをDessicate
  4. リン酸緩衝食塩水(PBS)の5.5ミリリットルと脂質膜を水和
  5. 45℃の水浴中で熱ソリューションは、脂質膜は、定期的にボルテックスし、溶解するまで
  6. 7ミリリットルバイアルに脂質溶液を移す
  7. 20%の振幅で2分間脂質溶液を超音波処理
  8. 2.5ミリリットルずつの2つのバイアルに溶液を分ける(残りの0.5ミリリットルを廃棄)
  9. 各バイアルに2.5 mlのPBSを追加
  10. 0℃の氷水浴中で各バイアルを置きます
  11. 各バイアルに50μlのDDFPを追加
  12. 時間に25%の振幅、パルスモード(10秒オン、50秒オフ)、60秒合計:次の設定を使用して氷水浴中で各バイアルを超音波処理
  13. TR20mlのシンチレーションバイアルにansfer PSNEソリューション
  14. 10ミリリットル最終容量で、その結果、各バイアルに5mlのPBSを追加
  15. 製造業者によって提供さ押出次の方向を組み立てる
    1. 脱イオン水を用いて、各部分をすすぐ
    2. フィルタ支持基盤の中....

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ディスカッション

高強度集束超音波(HIFU)は熱的に腫瘍を切除するために臨床的に使用されます。1が局部加熱を強化し、腫瘍内の熱焼灼を改善するために、脂質でコーティングされたパーフルオロカーボン液滴は、HIFUによって蒸発させることができるが開発されてきた。多くの腫瘍における血管系が原因で彼らの急速な成長に異常漏出であり、図2は、このように、ナノ粒子は、腫瘍内に蓄積受動強化された透過性と保持(EPR)効果として知られているプロセスを開窓を貫通し、することができます。3は、それがあることが示されている70〜200nmのナノ粒子が腫瘍で最も効率的に蓄積されます。このレポートに記載されて4の手順では、狭いサイズ分布を有する脂質でコーティングされたパーフルオロカーボン液滴の安定した位相シフト·ナノエマルジ ​​ョン(PSNE)を生成します。過去には、ほとんどの研究はPSNEの多分散サイズ分布を使用しましたが、最近の研究では、狭いサイズ分布とPSNEを生産に焦点を当てている。5,6このプロトコールに記載押出法は、1つは腫瘍内に蓄積され、全身投与された液滴の割合を増加させるために.......

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開示事項

特別な利害関係は宣言されません。

謝辞

この作品は、BU / CIMIT応用医療工学博士号を取得する前のフェローシップ、工学への参加研究開始グラント(BRIGE)を広げる国立科学財団、国立衛生研究所(R21EB0094930)によってサポートされていました。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
共通名 メーカー 猫。数 完全な名前/説明
DPPC アヴァンティ脂質、アラバスター、アラバマ、米国 850355P 1,2 - ジパルミトイル-sn-グリセロ-3 - ホスホコリン
DSPE-PEG2000 アヴァンティ脂質、アラバスター、アラバマ、米国 880120P 1,2 - ジステアロイル-sn-グリセロ-3 - ホスホエタノールアミン-N-[メトキシ(ポリエチレングリコール)-2000](アンモニウム塩)
DDFP Fluoromed、ラウンドロック、テキサス州、アメリカ合衆国 CAS:138495-42-8 ドデカ(C 5 F 12)
PBS Sigma-Aldrich社、セントルイス、ミズーリ州、米国 P2194 リン酸緩衝生理食塩水
クロロホルム Sigma-Aldrich社、セント。ルイ、ミズーリ州、米国 372978 クロロホルム
アクリルアミド Sigma-Aldrich社、セントルイス、ミズーリ州、米国 A9926 40パーセント19時01アクリルアミド/ビスアクリルアミド
トリス緩衝液 Sigma-Aldrich社、セントルイス、ミズーリ州、米国 T2694 1M、pHを8、トリズマ塩酸塩とトリズマベース
BSA Sigma-Aldrich社、セントルイス、ミズーリ州、米国 A3059 ウシ血清アルブミン
APS Sigma-Aldrich社、セントルイス、ミズーリ州、米国 A3678 過硫酸アンモニウム溶液
TEMED Sigma-Aldrich社、セントルイス、ミズーリ州、米国 87689 N、N、N '、N'-テトラメチルエチレンジアミン
機器
ソニケーター(3mmの先端) ソニックス&マテリアルズ、ニュータウン、コネチカット州、アメリカ合衆国振動セル
水浴サーモフィッシャーサイエンティフィック、ウォルサム、マサチューセッツ州、米国 Neslab EX-7
押出機ノーザン脂質、バーナビー、BC、カナダライペックス
押出機フィルターワットマン、ピスカタウェイ、NJ、USA Nuclepore#110605と#110606
押出機ドレインディスク Sterlitechコーポレーションケント、ワシントン州、アメリカ合衆国 #PETEDD25100
プラスチック容器米国プラスチック(株)、リマ、オハイオ州、米国 #55288、1 3/16 "×3/16"×2 7/16 "

参考文献

  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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