磁気共鳴画像誘導による感熱リポソームからのシスプラチンのトリガリリースのためのカスタム設計されたレーザーベースの加熱装置

この手順の全体的な目標は、熱活性化リポソーム製剤の送達のために皮下腫瘍を局所的に加熱するために使用できる、カスタムビルドのレーザーベースの加熱装置の動作を実証することです。これは、まず脂質膜形成、水和押出し、透析を通じてHTLC製剤を調製することによって達成されます。第2ステップでは、ドナーマウスに子宮頸がん細胞を接種します。

4〜5週間後、腫瘍を切除し、断片に切断し、個別にレシピエントマウスに移植します。最終ステップでは、レシピエントマウス腫瘍をレーザーベースの加熱システムを使用して局所的に摂氏42度に加熱します。レーザーベースの加熱装置はMR互換性があり、光供給中の組織温度の変化の監視を可能にし、小型でポータブルで、小動物の穴内の腫瘍の簡単かつ効果的な加熱を可能にします。

この技術の主な利点は、ウォーターバスや加熱カテーテルを使用するなどの既存の方法よりも、私たちの技術が熱処理を開始してから1〜2分以内に腫瘍に熱を伝達するコンフォーマルな方法を提供し、レーザー出力のリアルタイム調整を可能にすることです手順中の温度変動を最小限に抑えます。この方法のアイデアを最初に思いついたのは、HTLC熱感受性リポソーム製剤を使用したin vivo研究を開始したときでした。

既存の方法では、皮下腫瘍の局所的な加熱を効率的に提供できていないことがわかりました。リポソーム調製手順は、私の研究室の博士課程の学生であるmyungによって実演されます リポソームを準備するには、新しく調製した脂質混合物と新たに調製した脂質薬物混合物を組み合わせることから始め、その後、脂質混合物が水分を補給している間、15〜20分ごとにボルテックスで1時間の水分補給を行います。10ミリリットルの押出機を、70°Cに設定された循環水浴に押出機の200ナノメートルポリカーボネートフィルターサーモバレルを2スタックして組み立て、デバイスを圧縮窒素タンクに接続します。

水和の直後に、脂質を押出機チャンバーに移し、窒素の流れを開きます。次に、200 PSIの圧力でリポソームをメンブレンを通して押し出し、摂氏70度のウォーターバスにセットされた50ミリリットルの円錐管にリポソームを収集します。リポソームを5回押し出した後、デバイスを分解し、100ナノメートルのポリカーボネートフィルターを2スタックして再組み立てします。

圧力を400 PSIに設定し、示したようにリポソームを10回押し出します。15ミリリットルの円錐管の最終的な放出からのリポソームを集めることは遠心分離によって不溶性のシスプラチンの沈殿に続いてリポソームを室温に冷却するためにリポソームを冷却し、次いで15、000の分子量を無菌条件下での透析管の0.9%生理食塩水に対して一晩透析する。子宮頸部腫瘍異種移植片を移植するには、90%コンフルエント培養物から180個の細胞を採取し、血液によって生存可能な子宮頸がん細胞の数を数えます。

次に、サイトメーターは細胞を100マイクロリットルあたり6個の180個の細胞の1倍に希釈します。すべての動物実験はスターイノベーションセンターで行われ、キャリパーを使用して後肢の腓腹筋に雌のスキットマウスを筋肉内注射で接種し、腫瘍が最長寸法で9〜12ミリメートルに達するまで結果として生じる腫瘍サイズを測定しました。次に、ドナーマウスから腫瘍を切除し、2〜3立方ミリメートルの断片に細かく刻みます。

次に、レシピエント動物の左後肢を剃り、素肌を切開します。切開部からドナー腫瘍の1片を皮下に挿入し、移植後3〜5日で1〜2本の創傷クリップを使用して皮膚を閉じます。クリップを取り外し、腫瘍が2〜3週間成長するのを待って熱処理を行います。

まず、レーザーファイバーの一方の端をレーザーデバイスに接続し、もう一方の端をイルミネーターに接続します。次に、麻酔をかけたレシピエントマウスの外側尾静脈に27ゲージの注射カテーテルを挿入し、続いて腫瘍の中心に22ゲージのカテーテルを挿入します。次に、光ファイバー温度プローブを中空カテーテルに配置して温度変化を監視し、腫瘍全体をイルミネーターで覆います。最終的な。

電力を0.8〜1ワットに設定し、次にレーザーをオンにして温度が上昇するのを待ち、治療中のレーザー出力を手動で0.1〜0.8ワットに調整して、腫瘍の温度を摂氏42度に維持します。 合計電力を1ワットと仮定すると、腫瘍内の任意の点での最大フルエンス率は70ミリワット/平方センチメートルであり、皮膚の深さでの腫瘍のフルエンス率は、陽子共鳴周波数の磁気共鳴温度測定加熱へのシフトによって確認された最大フルエンス率の50%を測定します。レーザーベースの加熱セットアップを使用すると、画像に示されている比較的均一な温度分布マップが生成され、点光源によって加熱される前に取得された絶対ベースライン測定値からの相対温度変化を追跡します。加熱された腫瘍は、磁気共鳴信号分析によって決定されるように、gad HTLCの投与後、非加熱タート筋と比較して最も高い相対信号増加を示し、加熱期間の終わりまで信号を維持します。

クラス4レーザーでの作業は非常に危険である可能性があり、この手順を実行するときは常に安全ゴーグルを着用するなどの予防措置を講じる必要があることを忘れないでください。