Javascript bħalissa huwa diżattivat fil-brawżer tiegħek. Meta javascript ikun diżattivat, xi funzjonijiet ta' dan is-sit elettroniku mhux se jaħdmu.
Irreġistra d-dettalji speċifiċi tiegħek u l-mediċini speċifiċi li jinteressawk, u aħna se nqabblu l-informazzjoni li tipprovdi ma' artikli fid-database estensiva tagħna u nibagħtulek kopja PDF permezz tal-email fil-ħin.
Ikkontrolla l-moviment ta' nanopartiċelli manjetiċi tal-ossidu tal-ħadid għal kunsinna mmirata ta' ċitostatiċi
Awtur Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petukhov A, Mishanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Yana Toropova,1 Dmitry Korolev,1 Maria Istomina,1,2 Galina Shulmeyster,1 Alexey Petukhov,1,3 Vladimir Mishanin,1 Andrey Gorshkov,4 Ekaterina Podyacheva,1 Kamil Gareev,2 Alexei Bagrov,5 Oleg Demidov6,71Iċ-Ċentru Nazzjonali ta’ Riċerka Medika ta’ Almazov tal-Ministeru tas-Saħħa tal-Federazzjoni Russa, San Pietruburgu, 197341, il-Federazzjoni Russa; 2 L-Università Elettroteknika ta’ San Pietruburgu “LETI”, San Pietruburgu, 197376, il-Federazzjoni Russa; 3 Iċ-Ċentru għall-Mediċina Personalizzata, iċ-Ċentru ta’ Riċerka Medika tal-Istat ta’ Almazov, il-Ministeru tas-Saħħa tal-Federazzjoni Russa, San Pietruburgu, 197341, il-Federazzjoni tar-Russja; 4FSBI “Istitut ta’ Riċerka dwar l-Influwenza msemmi għal AA Smorodintsev” Ministeru tas-Saħħa tal-Federazzjoni Russa, San Pietruburgu, il-Federazzjoni Russa; 5 L-Istitut Sechenov tal-Fiżjoloġija u l-Bijokimika Evoluzzjonarja, l-Akkademja Russa tax-Xjenzi, San Pietruburgu, il-Federazzjoni Russa; 6 RAS Institute of Cytology, St. Petersburg, 194064, Federazzjoni Russa; 7INSERM U1231, Fakultà tal-Mediċina u l-Farmaċija, Università ta' Bourgogne-Franche Comté ta' Dijon, Franza Komunikazzjoni: Yana ToropovaAlmazov National Medical Research Centre, Ministeru tas-Saħħa tal-Federazzjoni Russa, Saint-Petersburg, 197341, Federazzjoni Russa Tel +7 981 95264800 4997069 Email [email protected] Sfond: Approċċ promettenti għall-problema tat-tossiċità ċitostatika huwa l-użu ta' nanopartiċelli manjetiċi (MNP) għall-kunsinna mmirata ta' mediċini. Skop: Li jintużaw kalkoli biex jiġu ddeterminati l-aħjar karatteristiċi tal-kamp manjetiku li jikkontrolla l-MNPs in vivo, u li tiġi evalwata l-effiċjenza tal-kunsinna tal-manjetron tal-MNPs lit-tumuri tal-ġrieden in vitro u in vivo. (MNPs-ICG). Studji tal-intensità tal-luminexxenza in vivo twettqu f'ġrieden bit-tumur, bi u mingħajr kamp manjetiku fis-sit ta' interess. Dawn l-istudji twettqu fuq scaffold idrodinamiku żviluppat mill-Istitut tal-Mediċina Sperimentali taċ-Ċentru ta' Riċerka Medika tal-Istat ta' Almazov tal-Ministeru tas-Saħħa Russu. Riżultat: L-użu ta' kalamiti tan-neodimju ppromwova l-akkumulazzjoni selettiva ta' MNP. Minuta wara l-għoti ta' MNPs-ICG lil ġrieden li jġorru tumur, MNPs-ICG jakkumula prinċipalment fil-fwied. Fin-nuqqas u l-preżenza ta' kamp manjetiku, dan jindika l-mogħdija metabolika tiegħu. Għalkemm ġiet osservata żieda fil-fluworexxenza fit-tumur fil-preżenza ta' kamp manjetiku, l-intensità tal-fluworexxenza fil-fwied tal-annimal ma nbidlitx maż-żmien. Konklużjoni: Dan it-tip ta' MNP, flimkien mas-saħħa tal-kamp manjetiku kkalkulata, jista' jkun il-bażi għall-iżvilupp ta' kunsinna kkontrollata manjetikament ta' drogi ċitostatiċi lit-tessuti tat-tumur. Kliem ewlieni: analiżi tal-fluworexxenza, indoċjanina, nanopartiċelli tal-ossidu tal-ħadid, kunsinna ta' ċitostatiċi permezz ta' magnetron, immirar tat-tumur
Il-mard tat-tumur huwa waħda mill-kawżi ewlenin tal-mewt madwar id-dinja. Fl-istess ħin, id-dinamika taż-żieda fil-morbidità u l-mortalità tal-mard tat-tumur għadha teżisti. 1 Il-kimoterapija użata llum għadha waħda mit-trattamenti ewlenin għal tumuri differenti. Fl-istess ħin, l-iżvilupp ta’ metodi biex titnaqqas it-tossiċità sistemika taċ-ċitostatiċi għadu rilevanti. Metodu promettenti biex tissolva l-problema tat-tossiċità tagħha huwa li jintużaw trasportaturi fuq skala nanometrika biex jimmiraw lejn metodi ta’ kunsinna ta’ mediċini, li jistgħu jipprovdu akkumulazzjoni lokali ta’ mediċini fit-tessuti tat-tumur mingħajr ma jżidu l-akkumulazzjoni tagħhom f’organi u tessuti b’saħħithom. konċentrazzjoni. 2 Dan il-metodu jagħmilha possibbli li tittejjeb l-effiċjenza u l-immirar ta’ mediċini kemoterapewtiċi fuq tessuti tat-tumur, filwaqt li titnaqqas it-tossiċità sistemika tagħhom.
Fost id-diversi nanopartiċelli kkunsidrati għall-kunsinna mmirata ta' aġenti ċitostatiċi, in-nanopartiċelli manjetiċi (MNPs) huma ta' interess partikolari minħabba l-proprjetajiet kimiċi, bijoloġiċi u manjetiċi uniċi tagħhom, li jiżguraw il-versatilità tagħhom. Għalhekk, in-nanopartiċelli manjetiċi jistgħu jintużaw bħala sistema ta' tisħin biex jikkuraw tumuri b'ipertermija (ipertermija manjetika). Jistgħu jintużaw ukoll bħala aġenti dijanjostiċi (dijanjosi bir-reżonanza manjetika). 3-5 Bl-użu ta' dawn il-karatteristiċi, flimkien mal-possibbiltà ta' akkumulazzjoni ta' MNP f'żona speċifika, permezz tal-użu ta' kamp manjetiku estern, il-kunsinna ta' preparazzjonijiet farmaċewtiċi mmirati tiftaħ il-ħolqien ta' sistema ta' magnetron multifunzjonali biex timmira ċ-ċitostatiċi lejn is-sit tat-tumur. Prospetti. Sistema bħal din tinkludi MNP u kampi manjetiċi biex tikkontrolla l-moviment tagħhom fil-ġisem. F'dan il-każ, kemm kampi manjetiċi esterni kif ukoll impjanti manjetiċi mqiegħda fiż-żona tal-ġisem li fiha t-tumur jistgħu jintużaw bħala s-sors tal-kamp manjetiku. 6 L-ewwel metodu għandu nuqqasijiet serji, inkluża l-ħtieġa li jintuża tagħmir speċjalizzat għall-immirar manjetiku tad-drogi u l-ħtieġa li jitħarreġ persunal biex iwettaq kirurġija. Barra minn hekk, dan il-metodu huwa limitat minn spiża għolja u huwa adattat biss għal tumuri "superfiċjali" qrib il-wiċċ tal-ġisem. Il-metodu alternattiv tal-użu ta' impjanti manjetiċi jespandi l-ambitu tal-applikazzjoni ta' din it-teknoloġija, u jiffaċilita l-użu tagħha fuq tumuri li jinsabu f'partijiet differenti tal-ġisem. Kemm kalamiti individwali kif ukoll kalamiti integrati fl-istent intraluminali jistgħu jintużaw bħala impjanti għal ħsara fit-tumur f'organi vojta biex jiżguraw il-permeabilità tagħhom. Madankollu, skont ir-riċerka mhux ippubblikata tagħna stess, dawn mhumiex manjetiċi biżżejjed biex jiżguraw iż-żamma tal-MNP mid-demm.
L-effettività tal-kunsinna ta' mediċini bil-manjetron tiddependi fuq ħafna fatturi: il-karatteristiċi tat-trasportatur manjetiku nnifsu, u l-karatteristiċi tas-sors tal-kamp manjetiku (inklużi l-parametri ġeometriċi tal-kalamiti permanenti u s-saħħa tal-kamp manjetiku li jiġġeneraw). L-iżvilupp ta' teknoloġija ta' kunsinna ta' inibituri taċ-ċelloli ggwidati manjetikament b'suċċess għandu jinvolvi l-iżvilupp ta' trasportaturi ta' mediċini manjetiċi xierqa fuq skala nanometrika, il-valutazzjoni tas-sigurtà tagħhom, u l-iżvilupp ta' protokoll ta' viżwalizzazzjoni li jippermetti t-traċċar tal-movimenti tagħhom fil-ġisem.
F'dan l-istudju, ikkalkulajna matematikament il-karatteristiċi ottimali tal-kamp manjetiku biex nikkontrollaw it-trasportatur tal-mediċina fuq skala nano manjetiku fil-ġisem. Il-possibbiltà li l-MNP jinżammu mill-ħajt tal-vina tad-demm taħt l-influwenza ta' kamp manjetiku applikat b'dawn il-karatteristiċi komputazzjonali ġiet studjata wkoll f'vini tad-demm tal-firien iżolati. Barra minn hekk, sintetizzajna konjugati ta' MNPs u aġenti fluworexxenti u żviluppajna protokoll għall-viżwalizzazzjoni tagħhom in vivo. Taħt kundizzjonijiet in vivo, fil-ġrieden b'mudell ta' tumur, ġiet studjata l-effiċjenza tal-akkumulazzjoni ta' MNPs fit-tessuti tat-tumur meta jingħataw sistemikament taħt l-influwenza ta' kamp manjetiku.
Fl-istudju in vitro, użajna l-MNP ta' referenza, u fl-istudju in vivo, użajna l-MNP miksi bil-poliester tal-aċidu lattiku (aċidu polilattiku, PLA) li fih aġent fluworexxenti (indolecyanine; ICG). L-MNP-ICG huwa inkluż f'Fil-każ, l-użu (MNP-PLA-EDA-ICG).
Is-sintesi u l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-MNP ġew deskritti fid-dettall x'imkien ieħor. 7,8
Sabiex jiġu sintetizzati l-MNPs-ICG, l-ewwel ġew prodotti konjugati PLA-ICG. Intużat taħlita raċemika ta' trab ta' PLA-D u PLA-L b'piż molekulari ta' 60 kDa.
Peress li l-PLA u l-ICG huma t-tnejn aċidi, sabiex jiġu sintetizzati l-konjugati tal-PLA-ICG, l-ewwel jeħtieġ li jiġi sintetizzat spacer b'amino-terminat fuq il-PLA, li jgħin lill-ICG jiġi chemisorbut mal-spacer. L-spacer ġie sintetizzat bl-użu tal-metodu ethylene diamine (EDA), carbodiimide u carbodiimide li jinħall fl-ilma, 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDAC). L-spacer PLA-EDA huwa sintetizzat kif ġej. Żid eċċess molari ta' 20 darba ta' EDA u eċċess molari ta' 20 darba ta' EDAC ma' 2 mL ta' soluzzjoni ta' kloroform PLA ta' 0.1 g/mL. Is-sintesi twettqet f'tubu tat-test tal-polipropilene ta' 15 mL fuq shaker b'veloċità ta' 300 min-1 għal sagħtejn. L-iskema tas-sintesi hija murija fil-Figura 1. Irrepeti s-sintesi b'eċċess ta' 200 darba ta' reaġenti biex tottimizza l-iskema tas-sintesi.
Fi tmiem is-sintesi, is-soluzzjoni ġiet ċentrifugata b'veloċità ta' 3000 min-1 għal 5 minuti biex jitneħħew id-derivattivi tal-polietilene preċipitati żejda. Imbagħad, 2 mL ta' soluzzjoni ICG ta' 0.5 mg/mL f'dimetil sulfossidu (DMSO) ġew miżjuda mas-soluzzjoni ta' 2 mL. L-aġitatur huwa ffissat b'veloċità ta' tħawwid ta' 300 min-1 għal sagħtejn. Id-dijagramma skematika tal-konjugat miksub hija murija fil-Figura 2.
F'200 mg MNP, żidna 4 mL ta' konjugat PLA-EDA-ICG. Uża shaker LS-220 (LOIP, Russja) biex tħawwad is-sospensjoni għal 30 minuta bi frekwenza ta' 300 min-1. Imbagħad, inħaslet bl-isopropanol tliet darbiet u ġiet soġġetta għal separazzjoni manjetika. Uża Disperser Ultrasoniku UZD-2 (FSUE NII TVCH, Russja) biex iżżid IPA mas-sospensjoni għal 5-10 minuti taħt azzjoni ultrasonika kontinwa. Wara t-tielet ħasla bl-IPA, il-preċipitat inħasel b'ilma distillat u ġie sospiż mill-ġdid f'salina fiżjoloġika b'konċentrazzjoni ta' 2 mg/mL.
It-tagħmir ZetaSizer Ultra (Malvern Instruments, UK) intuża biex jistudja d-distribuzzjoni tad-daqs tal-MNP miksub fis-soluzzjoni akwea. Mikroskopju elettroniku ta' trasmissjoni (TEM) b'katodu ta' emissjoni tal-kamp JEM-1400 STEM (JEOL, Ġappun) intuża biex jistudja l-forma u d-daqs tal-MNP.
F'dan l-istudju, użajna kalamiti permanenti ċilindriċi (grad N35; b'kisja protettiva tan-nikil) u d-daqsijiet standard li ġejjin (tul tal-assi twil × dijametru taċ-ċilindru): 0.5×2 mm, 2×2 mm, 3×2 mm u 5×2 mm.
L-istudju in vitro tat-trasport tal-MNP fis-sistema mudell twettaq fuq scaffold idrodinamiku żviluppat mill-Istitut tal-Mediċina Sperimentali taċ-Ċentru ta' Riċerka Medika tal-Istat ta' Almazov tal-Ministeru tas-Saħħa Russu. Il-volum tal-likwidu li jiċċirkola (ilma distillat jew soluzzjoni Krebs-Henseleit) huwa ta' 225 mL. Kalamiti ċilindriċi manjetizzati assjalment jintużaw bħala kalamiti permanenti. Poġġi l-kalamita fuq detentur 1.5 mm 'il bogħod mill-ħajt ta' ġewwa tat-tubu tal-ħġieġ ċentrali, bit-tarf tagħha jħares lejn id-direzzjoni tat-tubu (vertikali). Ir-rata tal-fluss tal-fluwidu fil-linja magħluqa hija ta' 60 L/h (li tikkorrispondi għal veloċità lineari ta' 0.225 m/s). Is-soluzzjoni Krebs-Henseleit tintuża bħala fluwidu li jiċċirkola għaliex hija analoga tal-plażma. Il-koeffiċjent tal-viskożità dinamika tal-plażma huwa 1.1–1.3 mPa∙s. 9 L-ammont ta' MNP assorbit fil-kamp manjetiku huwa determinat permezz ta' spettrofotometrija mill-konċentrazzjoni tal-ħadid fil-likwidu li jiċċirkola wara l-esperiment.
Barra minn hekk, twettqu studji sperimentali fuq tabella mtejba tal-mekkanika tal-fluwidi biex tiġi ddeterminata l-permeabilità relattiva tal-vini tad-demm. Il-komponenti ewlenin tal-appoġġ idrodinamiku huma murija fil-Figura 3. Il-komponenti ewlenin tal-istent idrodinamiku huma ċirku magħluq li jissimula s-sezzjoni trasversali tas-sistema vaskulari tal-mudell u tank tal-ħażna. Il-moviment tal-fluwidu tal-mudell tul il-kontorn tal-modulu tal-vini tad-demm huwa pprovdut minn pompa peristaltika. Matul l-esperiment, żomm il-vaporizzazzjoni u l-firxa tat-temperatura meħtieġa, u mmonitorja l-parametri tas-sistema (temperatura, pressjoni, rata tal-fluss tal-likwidu, u valur tal-pH).
Figura 3 Dijagramma tal-blokka tas-setup użat biex jiġi studjat il-permeabilità tal-ħajt tal-arterja karotide. 1-tank tal-ħażna, 2-pompa peristaltika, 3-mekkaniżmu għall-introduzzjoni ta' sospensjoni li fiha MNP fil-linja, 4-miter tal-fluss, 5-senser tal-pressjoni fil-linja, 6-skambjatur tas-sħana, 7-kamra bil-kontenitur, 8-is-sors tal-kamp manjetiku, 9-il-bużżieqa bl-idrokarburi.
Il-kompartiment li fih il-kontenitur jikkonsisti fi tliet kontenituri: kontenitur kbir ta’ barra u żewġ kontenituri żgħar, li minnhom jgħaddu d-dirgħajn taċ-ċirkwit ċentrali. Il-kannula tiddaħħal fil-kontenitur żgħir, il-kontenitur ikun imdendel mal-kontenitur żgħir, u l-ponta tal-kannula tkun marbuta sew b’wajer irqiq. L-ispazju bejn il-kontenitur kbir u l-kontenitur żgħir jimtela b’ilma distillat, u t-temperatura tibqa’ kostanti minħabba l-konnessjoni mal-iskambjatur tas-sħana. L-ispazju fil-kontenitur żgħir jimtela b’soluzzjoni Krebs-Henseleit biex tinżamm il-vijabbiltà taċ-ċelloli tal-vini tad-demm. It-tank jimtela wkoll b’soluzzjoni Krebs-Henseleit. Is-sistema tal-provvista tal-gass (karbonju) tintuża biex tivvaporizza s-soluzzjoni fil-kontenitur żgħir fit-tank tal-ħażna u l-kompartiment li fih il-kontenitur (Figura 4).
Figura 4 Il-kompartiment fejn jitqiegħed il-kontenitur. 1-Kannula biex jitbaxxew il-vini tad-demm, 2-Kamra ta' barra, 3-Kamra żgħira. Il-vleġġa tindika d-direzzjoni tal-fluwidu tal-mudell.
Biex jiġi ddeterminat l-indiċi tal-permeabilità relattiva tal-ħajt tal-vina, intużat l-arterja karotide tal-firien.
L-introduzzjoni tas-sospensjoni MNP (0.5mL) fis-sistema għandha l-karatteristiċi li ġejjin: il-volum intern totali tat-tank u l-pajp li jgħaqqad fil-linja huwa ta' 20mL, u l-volum intern ta' kull kamra huwa ta' 120mL. Is-sors tal-kamp manjetiku estern huwa kalamita permanenti b'daqs standard ta' 2×3 mm. Huwa installat 'il fuq minn waħda mill-kmamar żgħar, 1 ċm 'il bogħod mill-kontenitur, b'tarf wieħed iħares lejn il-ħajt tal-kontenitur. It-temperatura tinżamm f'37°C. Il-qawwa tal-pompa tar-romblu hija ssettjata għal 50%, li tikkorrispondi għal veloċità ta' 17 ċm/s. Bħala kontroll, il-kampjuni ttieħdu f'ċella mingħajr kalamiti permanenti.
Siegħa wara l-għoti ta' konċentrazzjoni partikolari ta' MNP, ittieħed kampjun likwidu mill-kompartiment. Il-konċentrazzjoni tal-partiċelli tkejlet permezz ta' spettrofotometru bl-użu tal-ispettrofotometru Unico 2802S UV-Vis (United Products & Instruments, USA). Filwaqt li tqies l-ispettru tal-assorbiment tas-sospensjoni tal-MNP, il-kejl twettaq f'450 nm.
Skont il-linji gwida ta' Rus-LASA-FELASA, l-annimali kollha jitrabbew u jitrabbew f'faċilitajiet speċifiċi ħielsa minn patoġeni. Dan l-istudju jikkonforma mar-regolamenti etiċi rilevanti kollha għall-esperimenti u r-riċerka fuq l-annimali, u kiseb l-approvazzjoni etika miċ-Ċentru Nazzjonali ta' Riċerka Medika Almazov (IACUC). L-annimali xorbu ilma ad libitum u ngħataw l-ikel regolarment.
L-istudju twettaq fuq 10 ġrieden NSG maskili ta’ 12-il ġimgħa anestetizzati b’immunodefiċjenza (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, USA) 10, li jiżnu 22 g ± 10%. Peress li l-immunità tal-ġrieden b’immunodefiċjenza hija mrażżna, il-ġrieden b’immunodefiċjenza ta’ din il-linja jippermettu t-trapjant ta’ ċelloli u tessuti umani mingħajr rifjut tat-trapjant. Il-ġrieden ta’ familja differenti minn gaġġeġ differenti ġew assenjati b’mod każwali lill-grupp sperimentali, u ġew imrobbija flimkien jew esposti sistematikament għall-friex ta’ gruppi oħra biex tiġi żgurata espożizzjoni ugwali għall-mikrobijota komuni.
Il-linja taċ-ċelluli tal-kanċer uman HeLa tintuża biex jiġi stabbilit mudell ta' ksenograft. Iċ-ċelluli ġew ikkultivati ​​f'DMEM li fih glutamine (PanEco, Russja), supplimentat b'10% serum bovin fetali (Hyclone, USA), 100 CFU/mL peniċillina, u 100 μg/mL streptomycin. Il-linja taċ-ċelluli ġiet ġentilment ipprovduta mil-Laboratorju tar-Regolamentazzjoni tal-Espressjoni tal-Ġeni tal-Istitut tar-Riċerka taċ-Ċelluli tal-Akkademja Russa tax-Xjenzi. Qabel l-injezzjoni, iċ-ċelluli HeLa tneħħew mill-plastik tal-kultura b'soluzzjoni ta' trypsin:Versene 1:1 (Biolot, Russja). Wara l-ħasil, iċ-ċelluli ġew sospiżi f'mezz komplut għal konċentrazzjoni ta' 5×106 ċelluli għal kull 200 μL, u dilwiti b'matriċi tal-membrana tal-kantina (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, fuq is-silġ). Is-sospensjoni taċ-ċelluli ppreparata ġiet injettata taħt il-ġilda fil-koxxa tal-ġrieden. Uża kalibri elettroniċi biex timmonitorja t-tkabbir tat-tumur kull 3 ijiem.
Meta t-tumur laħaq il-500 mm3, kalamita permanenti ġiet impjantata fit-tessut tal-muskolu tal-annimal sperimentali ħdejn it-tumur. Fil-grupp sperimentali (MNPs-ICG + tumur-M), 0.1 mL ta’ sospensjoni ta’ MNP ġiet injettata u esposta għal kamp manjetiku. Annimali sħaħ mhux ittrattati ntużaw bħala kontrolli (sfond). Barra minn hekk, intużaw annimali injettati b’0.1 mL ta’ MNP iżda mhux impjantati b’kalamiti (MNPs-ICG + tumur-BM).
Il-viżwalizzazzjoni tal-fluworexxenza ta' kampjuni in vivo u in vitro twettqet fuq il-bijoimager IVIS Lumina LT series III (PerkinElmer Inc., USA). Għall-viżwalizzazzjoni in vitro, volum ta' 1 mL ta' konjugat sintetiku PLA-EDA-ICG u MNP-PLA-EDA-ICG ġie miżjud mal-bjar tal-pjanċa. Meta jitqiesu l-karatteristiċi tal-fluworexxenza taż-żebgħa ICG, intgħażel l-aħjar filtru użat biex jiġi ddeterminat l-intensità luminuża tal-kampjun: it-tul ta' mewġa massimu ta' eċċitazzjoni huwa 745 nm, u t-tul ta' mewġa ta' emissjoni huwa 815 nm. Is-softwer Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) intuża biex ikejjel b'mod kwantitattiv l-intensità tal-fluworexxenza tal-bjar li fihom il-konjugat.
L-intensità tal-fluworexxenza u l-akkumulazzjoni tal-konjugat MNP-PLA-EDA-ICG tkejlu f'ġrieden b'mudell ta' tumur in vivo, mingħajr il-preżenza u l-applikazzjoni ta' kamp manjetiku fis-sit ta' interess. Il-ġrieden ġew anestetizzati b'isoflurane, u mbagħad 0.1 mL ta' konjugat MNP-PLA-EDA-ICG ġie injettat permezz tal-vina tad-denb. Ġrieden mhux ittrattati ntużaw bħala kontroll negattiv biex jinkiseb sfond fluworexxenti. Wara li jingħata l-konjugat ġol-vini, poġġi l-annimal fuq stadju tat-tisħin (37°C) fil-kompartiment tal-imager tal-fluworexxenza IVIS Lumina LT series III (PerkinElmer Inc.) filwaqt li żżomm l-inalazzjoni b'2% anestetizzazzjoni ta' isoflurane. Uża l-filtru inkorporat tal-ICG (745–815 nm) għad-detezzjoni tas-sinjal minuta u 15-il minuta wara l-introduzzjoni tal-MNP.
Biex tiġi vvalutata l-akkumulazzjoni tal-konjugat fit-tumur, iż-żona peritoneali tal-annimal ġiet mgħottija bil-karta, li għamlitha possibbli li tiġi eliminata l-fluworexxenza qawwija assoċjata mal-akkumulazzjoni ta' partiċelli fil-fwied. Wara li ġiet studjata l-bijodistribuzzjoni tal-MNP-PLA-EDA-ICG, l-annimali ġew ewtanizzati b'mod uman permezz ta' doża eċċessiva ta' anestesija bl-isoflurane għal separazzjoni sussegwenti taż-żoni tat-tumur u valutazzjoni kwantitattiva tar-radjazzjoni tal-fluworexxenza. Intuża s-softwer Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) biex tiġi pproċessata manwalment l-analiżi tas-sinjal mir-reġjun ta' interess magħżul. Ittieħdu tliet kejl għal kull annimal (n = 9).
F'dan l-istudju, ma kkwantifikajniex it-tagħbija b'suċċess tal-ICG fuq l-MNPs-ICG. Barra minn hekk, ma qabbilniex l-effiċjenza taż-żamma tan-nanopartiċelli taħt l-influwenza ta' kalamiti permanenti ta' forom differenti. Barra minn hekk, ma evalwajniex l-effett fit-tul tal-kamp manjetiku fuq iż-żamma tan-nanopartiċelli fit-tessuti tat-tumur.
In-nanopartiċelli jiddominaw, b'daqs medju ta' 195.4 nm. Barra minn hekk, is-sospensjoni kien fiha agglomerati b'daqs medju ta' 1176.0 nm (Figura 5A). Sussegwentement, il-porzjon ġie ffiltrat permezz ta' filtru ċentrifugali. Il-potenzjal zeta tal-partiċelli huwa -15.69 mV (Figura 5B).
Figura 5 Il-proprjetajiet fiżiċi tas-sospensjoni: (A) distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli; (B) distribuzzjoni tal-partiċelli fil-potenzjal zeta; (Ċ) ritratt TEM tan-nanopartiċelli.
Id-daqs tal-partiċelli huwa bażikament 200 nm (Figura 5C), magħmul minn MNP wieħed b'daqs ta' 20 nm, u qoxra organika konjugata PLA-EDA-ICG b'densità ta' elettroni aktar baxxa. Il-formazzjoni ta' agglomerati f'soluzzjonijiet akwei tista' tiġi spjegata mill-modulu relattivament baxx tal-forza elettromotiva ta' nanopartiċelli individwali.
Għal kalamiti permanenti, meta l-magnetizzazzjoni tkun ikkonċentrata fil-volum V, l-espressjoni integrali tinqasam f'żewġ integrali, jiġifieri l-volum u l-wiċċ:
Fil-każ ta' kampjun b'magnetizzazzjoni kostanti, id-densità tal-kurrent hija żero. Imbagħad, l-espressjoni tal-vettur tal-induzzjoni manjetika tieħu l-forma li ġejja:
Uża l-programm MATLAB (MathWorks, Inc., USA) għall-kalkolu numeriku, liċenzja akkademika ETU “LETI” numru 40502181.
Kif muri fil-Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura-10, l-aktar kamp manjetiku qawwi huwa ġġenerat minn kalamita orjentata assjalment mit-tarf taċ-ċilindru. Ir-raġġ effettiv ta' azzjoni huwa ekwivalenti għall-ġeometrija tal-kalamita. F'kalamiti ċilindriċi b'ċilindru li t-tul tiegħu huwa akbar mid-dijametru tiegħu, l-aktar kamp manjetiku qawwi jiġi osservat fid-direzzjoni assjali-radjali (għall-komponent korrispondenti); għalhekk, par ta' ċilindri b'proporzjon ta' aspett akbar (dijametru u tul) ta' adsorbiment tal-MNP huwa l-aktar effettiv.
Fig. 7 Il-komponent tal-intensità tal-induzzjoni manjetika Bz tul l-assi Oz tal-kalamita; id-daqs standard tal-kalamita: linja sewda 0.5×2mm, linja blu 2×2mm, linja ħadra 3×2mm, linja ħamra 5×2mm.
Figura 8 Il-komponent tal-induzzjoni manjetika Br huwa perpendikolari għall-assi tal-kalamita Oz; id-daqs standard tal-kalamita: linja sewda 0.5×2mm, linja blu 2×2mm, linja ħadra 3×2mm, linja ħamra 5×2mm.
Figura 9 Il-komponent Bz tal-intensità tal-induzzjoni manjetika fid-distanza r mill-assi tat-tarf tal-kalamita (z=0); id-daqs standard tal-kalamita: linja sewda 0.5×2mm, linja blu 2×2mm, linja ħadra 3×2mm, linja ħamra 5×2mm.
Figura 10 Komponent tal-induzzjoni manjetika tul id-direzzjoni radjali; daqs standard tal-kalamita: linja sewda 0.5×2mm, linja blu 2×2mm, linja ħadra 3×2mm, linja ħamra 5×2mm.
Mudelli idrodinamiċi speċjali jistgħu jintużaw biex jistudjaw il-metodu ta' kunsinna tal-MNP lit-tessuti tat-tumur, jikkonċentraw in-nanopartiċelli fiż-żona fil-mira, u jiddeterminaw l-imġiba tan-nanopartiċelli taħt kundizzjonijiet idrodinamiċi fis-sistema ċirkolatorja. Kalamiti permanenti jistgħu jintużaw bħala kampi manjetiċi esterni. Jekk ninjoraw l-interazzjoni manjetostatika bejn in-nanopartiċelli u ma nikkunsidrawx il-mudell tal-fluwidu manjetiku, huwa biżżejjed li tiġi stmata l-interazzjoni bejn il-kalamita u nanopartiċella waħda b'approssimazzjoni dipol-dipol.
Fejn m huwa l-mument manjetiku tal-kalamita, r huwa l-vettur tar-raġġ tal-punt fejn tinsab in-nanopartiċella, u k huwa l-fattur tas-sistema. Fl-approssimazzjoni tad-dipolu, il-kamp tal-kalamita għandu konfigurazzjoni simili (Figura 11).
F'kamp manjetiku uniformi, in-nanopartiċelli jduru biss tul il-linji tal-forza. F'kamp manjetiku mhux uniformi, il-forza taġixxi fuqu:
Fejn hija d-derivata ta' direzzjoni partikolari l. Barra minn hekk, il-forza tiġbed in-nanopartiċelli fl-aktar żoni irregolari tal-kamp, ​​jiġifieri, il-kurvatura u d-densità tal-linji tal-forza jiżdiedu.
Għalhekk, huwa mixtieq li jintuża kalamita (jew katina ta' kalamiti) b'saħħitha biżżejjed b'anisotropija assjali ovvja fiż-żona fejn jinsabu l-partiċelli.
It-Tabella 1 turi l-abbiltà ta' kalamita waħda bħala sors ta' kamp manjetiku suffiċjenti biex taqbad u żżomm l-MNP fis-sodda vaskulari tal-kamp tal-applikazzjoni.