Summary

Síntese de mudança de fase Nanoemulsões com distribuição de tamanho estreita para vaporização Droplet Acústico e Bubble avançada ablação por ultrassom mediada

Published: September 13, 2012
doi:

Summary

Phase-Shift nanoemulsões (PSNE) pode ser vaporizado utilizando ultra-sons de alta intensidade focado para melhorar o aquecimento localizado e melhorar a ablação térmica de tumores. Neste relatório, a preparação de PSNE estável, com uma estreita distribuição de tamanho é descrito. Além disso, o impacto de PSNE vaporizada no ultra-som mediada por ablação é demonstrada no tecido mimetizam fantasmas.

Abstract

Ultra-som de alta intensidade focado (HIFU) é utilizada clinicamente para remoção térmica de tumores. Para aumentar o aquecimento localizado e melhorar a ablação térmica de tumores, as gotas revestidas com lípido perfluorocarbonos têm sido desenvolvidos, que pode ser vaporizada por HIFU. A vasculatura em muitos tumores é anormalmente leaky devido ao seu rápido crescimento, e as nanopartículas são capazes de penetrar as fenestrações e passivamente acumulam no interior dos tumores. Assim, controlando o tamanho das gotículas pode resultar em melhor acumulação no interior dos tumores. Neste relatório, a preparação de gotas estáveis ​​em uma nanoemulsão de deslocamento de fase (PSNE), com uma estreita distribuição de tamanho é descrito. PSNE foram sintetizados por sonicação de uma solução de lípido na presença de perfluorocarbono líquido. Uma distribuição estreita de tamanhos foi obtida por extrusão das vezes PSNE múltiplas utilizando filtros com tamanhos de poros de 100 ou 200 nm. A distribuição de tamanho foi medido ao longo de um período de 7 dias usando dispersão dinâmica de luz. Polyachidrogéis rylamide contendo PSNE estavam preparados para experimentos in vitro. Gotículas PSNE nos hidrogéis foram vaporizados com ultra-sons e as bolhas resultantes melhoradas aquecimento localizado. Vaporizado PSNE permite um aquecimento mais rápido e também reduz a intensidade ultra-som necessária para a ablação térmica. Assim, espera-se que PSNE melhorar a ablação térmica em tumores, melhorando potencialmente a resultados terapêuticos do HIFU mediadas tratamentos de ablação térmica.

Protocol

1. Preparação de mudança de fase Nanoemulsion (PSNE) Dissolver 11 mg de DPPC e 1,68 mg de DSPE-PEG2000 em clorofórmio Evapora-se o solvente orgânico para formar um filme de lípido seco num balão de vidro de fundo redondo de- Dessicate a película lipídica durante a noite Hidratar a película de lípido com 5,5 mL de salino tamponado com fosfato (PBS) Solução de calor num banho de água a 45 ° C até que se dissolva filme lipídico, vortex periodicamente …

Discussion

Ultra-som de alta intensidade focado (HIFU) é utilizada clinicamente para remoção térmica de tumores. 1 Para melhorar o aquecimento localizado e melhorar a ablação térmica de tumores, as gotas revestidas com lípido perfluorocarbonos têm sido desenvolvidos, que pode ser vaporizada por HIFU. A vasculatura em muitos tumores é anormalmente leaky devido ao seu crescimento rápido. 2 Assim, as nanopartículas são capazes de penetrar as fenestrações e passivamente acumular dentro de tumores, …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado por uma Saúde Aplicada BU / Cimit Fellowship Engenharia predoctoral, a Fundação Nacional de Ciência ampliando a participação pesquisa de iniciação Grant em Engenharia (BRIGE), e os Institutos Nacionais de Saúde (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″

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Cite This Article
Kopechek, J. A., Zhang, P., Burgess, M. T., Porter, T. M. Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation. J. Vis. Exp. (67), e4308, doi:10.3791/4308 (2012).

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