סינתזה של Nanoemulsions שלב של משמרות עם הפצות גודל צרות לאידוי Droplet אקוסטית ואבלציה בועה משופרת אולטראסאונד בתיווך
Summary
nanoemulsions Phase-Shift (PSNE) ניתן מתאדה באמצעות אולטרסאונד ממוקד בעצמה גבוהה כדי לשפר את החימום מקומי ולשפר אבלציה תרמית בגידולים. בדו"ח זה, הכנת PSNE היציב עם חלוקת גודל צרה מתוארת. יתר על כן, ההשפעה של PSNE מתאדה באבלציה אולטרסאונד בתיווכו הפגין ברוחות רפאי רקמות מחקו.
Abstract
אולטרסאונד ממוקד בעצמה גבוהה (HIFU) משמש קליני תרמית לקטוע גידולים. כדי לשפר את החימום מקומי ולשפר אבלציה תרמית בגידולים, טיפי perfluorocarbon שומנים מצופים פותחו אשר ניתן מתאדות ידי HIFU. מערכת כלי הדם בגידולים רבים באופן חריג דולפת עקב הצמיחה המהירה שלהם, וחלקיקים מסוגלים לחדור לfenestrations ופסיבי מצטבר בתוך גידולים. לכן, שליטה על גודל הטיפין יכולה לגרום להצטברות טובה יותר בתוך גידולים. בדו"ח זה, ההכנה של טיפין יציבות בnanoemulsion שלב מעבר (PSNE) עם התפלגות גודל צרה מתוארת. PSNE היה מסונתז על ידי sonicating פתרון שומנים בנוכחות perfluorocarbon הנוזלי. התפלגות גודל צרה הייתה מתקבלת על ידי extruding מספר פעמי PSNE באמצעות מסננים בגדלים נקבוביים של 100 או 200 ננומטר. התפלגות הגודל נמדדה לאורך תקופת 7-יום באמצעות פיזור אור דינמי. Polyacהידרוג rylamide המכיל PSNE היה מוכן לניסויים במבחנה. טיפי PSNE בידרוג היו מתאדות עם אולטרסאונד ואת הבועות כתוצאה משופרת חימום מקומי. מתאדה PSNE מאפשר חימום מהיר יותר וגם מפחיתה את עוצמת אולטרסאונד לצורך אבלציה תרמית. לפיכך, PSNE צפוי לשפר אבלציה תרמית בגידולים, פוטנציאל שיפור תוצאות טיפוליות של טיפולי אבלציה תרמית HIFU בתיווך.
Protocol
Discussion
אולטרסאונד ממוקד בעצמה גבוהה (HIFU) משמש קליני תרמית לקטוע גידולים. 1 כדי לשפר את החימום מקומי ולשפר אבלציה תרמית בגידולים, טיפי perfluorocarbon שומנים מצופים פותחו אשר ניתן מתאדות ידי HIFU. מערכת כלי הדם בגידולים רבים באופן חריג דולפת עקב הצמיחה המהירה שלהם. 2 לפיכך, ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מלגת BU / CIMIT יישומית בריאות הנדסת Predoctoral, קרן לאומית למדע הרחבת מחקר השתתפות ייזום גרנט בהנדסה (BRIGE), והמכונים הלאומיים לבריאות (R21EB0094930).
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″ |
References
- Hynynen, K., Darkazanli, A., Unger, E., Schenck, J. F. MRI-guided noninvasive ultrasound surgery. Med. Phys. 20, 107-115 (1993).
- Baban, D. F., Seymour, L. W. Control of tumour vascular permeability. Adv. Drug Deliv. Rev. 34, 109-119 (1998).
- Maeda, H., Wu, J., Sawa, T., Matsumura, Y., Hori, K. Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review. J. Control. Release. 65, 271-284 (2000).
- Schadlich, A. Tumor accumulation of NIR fluorescent PEG-PLA nanoparticles: impact of particle size and human xenograft tumor model. ACS Nano. 5, 8710-8720 (2011).
- Williams, R. Convertible perfluorocarbon droplets for cancer detection and therapy. 2010 IEEE Ultrasonics Symposium. , (2010).
- Martz, T. D., Sheeran, P. S., Bardin, D., Lee, A. P., Dayton, P. A. Precision manufacture of phase-change perfluorocarbon droplets using microfluidics. Ultrasound Med. Biol. 37, 1952-1957 (2011).
- Giesecke, T., Hynynen, K. Ultrasound-mediated cavitation thresholds of liquid perfluorocarbon droplets in vitro. Ultrasound Med. Biol. 29, 1359-1365 (2003).
- Sheeran, P. S., Luois, S., Dayton, P. A., Matsunaga, T. O. Formulation and Acoustic Studies of a New Phase-Shift Agent for Diagnostic and Therapeutic Ultrasound. Langmuir. 27, 10412-10420 (2011).
- Sheeran, P. S. Decafluorobutane as a phase-change contrast agent for low-energy extravascular ultrasonic imaging. Ultrasound Med. Biol. 37, 1518-1530 (2011).
- Zhang, P. . The Application of Phase-Shift Nanoemulsion in High Intensity Focused Ultrasound: An In Vitro Study [Doctoral Dissertation]. , (2011).
- Allen, T. M., Hansen, C., Martin, F., Redemann, C., Yau-Young, A. Liposomes containing synthetic lipid derivatives of poly(ethylene glycol) show prolonged circulation half-lives in vivo. Biochim. Biophys. Acta. 1066, 29-36 (1991).
- Klibanov, A. L., Maruyama, K., Beckerleg, A. M., Torchilin, V. P., Huang, L. Activity of amphipathic poly(ethylene glycol) 5000 to prolong the circulation time of liposomes depends on the liposome size and is unfavorable for immunoliposome binding to target. Biochim. Biophys. Acta. 1062, 142-148 (1991).
- Klibanov, A. L., Maryama, K., Torchilin, V. P., Huang, L. Amphipathic polyethyleneglycols effectively prolong the circulation time of liposomes. FEBS Lett. 268, 235-237 (1990).
- Gabizon, A. Prolonged circulation time and enhanced accumulation in malignant exudates of Doxorubicin encapsulated in polyethylene-glycol coated liposomes. Cancer Res. 54, 987-992 (1994).
- Awasthi, V. D., Garcia, D., Goins, B. A., Philips, W. T. Circulation and biodistribution profiles of long-circulating PEG-liposomes of various sizes in rabbits. Int. J. Pharm. 253, 121-132 (2003).
- Zhang, P., Porter, T. An in vitro study of a phase-shift nanoemulsion: a potential nucleation agent for bubble-enhanced HIFU tumor ablation. Ultrasound Med. Biol. 36, 1856-1866 (2010).
- Lafon, C. Gel phantom for use in high-intensity focused ultrasound dosimetry. Ultrasound Med. Biol. 31, 1383-1389 (2005).
