Synthese von Phase-shift Nanoemulsionen mit enger Größenverteilung für Acoustic Droplet Vaporisation und Bubble-enhanced Ultraschall-vermittelte Ablation
Summary
Phase-shift Nanoemulsionen (PSNE) kann verdampft mit hoher Intensität fokussierter Ultraschall, um lokale Erwärmung und zur Verbesserung thermischen Ablation von Tumoren sein. In diesem Bericht wird die Herstellung von stabilen PSNE mit einer engen Größenverteilung beschrieben. Darüber hinaus wird der Einfluss des verdampften PSNE auf Ultraschall-vermittelte Ablation im Gewebe-ähnlichen Phantomen demonstriert.
Abstract
High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) wird klinisch zur thermischen Ablation von Tumoren eingesetzt. Um örtliche Erwärmung und zur Verbesserung thermischen Ablation in Tumoren haben lipidbeschichteten Perfluorkohlenstoff Tröpfchen entwickelt worden, die durch HIFU verdampft werden. Das Gefäßsystem in vielen Tumoren außergewöhnlich leaky durch ihr rasches Wachstum und Nanopartikeln Lage sind, die Fensteranordnungen eindringen und passiv in Tumoren anreichern. Somit kann die Steuerung der Größe der Tröpfchen in bessere Anreicherung in Tumoren führen. In diesem Bericht wird die Herstellung von stabilen Tröpfchen in einer Phase-Shift-Nanoemulsion (PSNE) mit einer engen Größenverteilung beschrieben. PSNE wurden im Ultraschallbad eine Lipidlösung in Gegenwart des flüssigen Perfluorkohlenstoff synthetisiert. Eine enge Größenverteilung wurde durch Extrudieren der PSNE mehrfach die Verwendung von Filtern mit einer Porengröße von 100 bzw. 200 nm erhalten. Die Größenverteilung wurde über einen 7-Tages-Frist mittels dynamischer Lichtstreuung gemessen. Polyacrylamide Hydrogele mit PSNE wurden in vitro Experimente vorbereitet. PSNE Tröpfchen in der Hydrogele wurden mit Ultraschall und die resultierenden Blasen verbessert lokalisierte Erwärmung verdampft. Verdampften PSNE ermöglicht schnelleres Aufheizen und verringert auch die Ultraschallintensität zur thermischen Ablation benötigt. So wird PSNE erwartet thermischen Ablation von Tumoren zu verbessern, potentiell verbessert therapeutischen Ergebnisse der HIFU-vermittelte thermischen Ablation Behandlungen.
Protocol
Discussion
High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) ist klinisch zur thermischen Ablation von Tumoren eingesetzt. 1 Um lokale Erwärmung und zur Verbesserung thermischen Ablation in Tumoren haben lipidbeschichteten Perfluorcarbon Tröpfchen entwickelt worden, die durch die HIFU verdampft werden. Das Gefäßsystem in vielen Tumoren außergewöhnlich leaky durch ihr rasches Wachstum. 2 somit in der Lage, die Nanopartikel Fenestrationen eindringen und passiv in Tumoren anreichernden, ein Vorgang, der erhöhte Pe…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von einer BU / CIMIT Applied Healthcare Engineering-Promotionsstipendium, ein National Science Foundation eine stärkere Beteiligung Forschung Initiation Grant in Engineering (BRIGE) und den National Institutes of Health (R21EB0094930) unterstützt.
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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