Spatiotemporally dynamic electric fields for brain cancer treatment: an <i>in vitro</i> investigation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective . The treatment of glioblastoma (GBM) using low intensity electric fields (∼1 V cm −1 ) is being investigated using multiple implanted bioelectrodes, which was termed intratumoral modulation therapy (IMT). Previous IMT studies theoretically optimized treatment parameters to maximize coverage with rotating fields, which required experimental investigation. In this study, we employed computer simulations to generate spatiotemporally dynamic electric fields, designed and purpose-built an IMT device for in vitro experiments, and evaluated the human GBM cellular responses to these fields. Approach . After measuring the electrical conductivity of the in vitro culturing medium, we designed experiments to evaluate the efficacy of various spatiotemporally dynamic fields: (a) different rotating field magnitudes, (b) rotating versus non-rotating fields, (c) 200 kHz versus 10 kHz stimulation, and (d) constructive versus destructive interference. A custom printed circuit board (PCB) was fabricated to enable four-electrode IMT in a 24-well plate. Patient derived GBM cells were treated and analyzed for viability using bioluminescence imaging. Main results . The optimal PCB design had electrodes placed 6.3 mm from the center. Spatiotemporally dynamic IMT fields at magnitudes of 1, 1.5, and 2 V cm −1 reduced GBM cell viability to 58%, 37% and 2% of sham controls respectively. Rotating versus non-rotating, and 200 kHz versus 10 kHz fields showed no statistical difference. The rotating configuration yielded a significant reduction ( p < 0.01) in cell viability (47 ± 4%) compared to the voltage matched (99 ± 2%) and power matched (66 ± 3%) destructive interference cases. Significance . We found the most important factors in GBM cell susceptibility to IMT are electric field strength and homogeneity. Spatiotemporally dynamic electric fields have been evaluated in this study, where improvements to electric field coverage with lower power consumption and minimal field cancellations has been demonstrated. The impact of this optimized paradigm on cell susceptibility justifies its future use in preclinical and clinical trial investigations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».