Enhancing laser thermal-therapy using ultrasound-microbubbles and gold nanorods: In vitro investigation
Notice bibliographique
Résumé
Gold nanorods (GNR) in laser-induced thermal therapy can significantly increase light absorption, leading to a local temperature increase and causing irreversible cell damage. One of the key challenges in using GNR as a thermal therapy agent is to deliver a concentration of GNR to generate sufficient heat and cause cell death. In this study, ultrasound and microbubble induced sonoporation is used to enhance intracellular uptake of GNR and improve the therapeutic outcome of laserinduced thermal therapy. Acute myeloid leukemia (AML) cells in suspension (0.6 mL) were treated with ultrasound and microbubbles (USMB) at 1 MHz frequency, 16 microseconds pulse duration, 1 kHz pulse repetition frequency, 1 minute insonation time, varying acoustic pressures (0, 1.26 and 1.73 MPa) and 10 μL Definity microbubble agent with and without GNR (12 nm × 48 nm) at varying concentration (1.0×1010 to 2.5×1011 GNR/mL). The GNR were manufactured through wet chemical synthesis process and measured using Transmission Electron Microscopy (TEM) and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) for size and concentration respectively. Following ultrasound and microbubble treatment, cells were centrifuged to remove excess gold nanorods and treated in suspension with an 810 nm laser (Diomed 60 NIR) at 4 W for 5 minutes. A thermal camera (FLIR Thermovision A40) was positioned to monitor the sample temperature throughout laser treatment and cell viability was assessed using flow cytometry with propidium iodide. Cell viability of 18±2% was achieved with GNR+USMB (1.26 MPa) compared to 72±3% with GNR alone (12 hour incubation) and 99±0.2% with USMB (1.26 MPa) alone. With increasing GNR concentration during ultrasound and microbubble treatment, laser induced sample temperature increased and consequently cell viability decreased. Cell viability decreased from 92±1% at 1.0×1011 GNR/mL to 29±5% at 1.5×1011 GNR/mL concentration with corresponding maximum temperatures of 50°C and 54°C, respectively. The combined treatment of ultrasound-microbubble and gold nanorod laser induced thermal-therapy showed a synergistic enhancement of cell death in vitro. This study shows promise for an enhanced therapeutic effect with the combined treatment in vivo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».