Abstract

Este artigo relata os efeitos prejudiciais de nanopartículas de óxido de ferro magnético (MNP) em células cancerosas marcadas magneticamente quando submetido a oscilação gradientes em um campo magnético externo forte. cancro da mama humano células MDA-MB-231 foram marcadas com MNP, colocado no campo magnético de alta, e submetida a oscilação gradientes geradas por um sistema de gradiente de imagem de um sistema MRI pré 9.4T. As alterações na morfologia celular e uma diminuição na viabilidade celular foram detectados em células tratadas com gradientes oscilantes. A citotoxicidade foi determinada qualitativa e quantitativamente por ensaios de imagem e de viabilidade celular microscópicas. Uma redução de cerca de 26,6% na viabilidade das células foi detectada em células magneticamente marcadas sujeito ao efeito combinado de um campo magnético estático e gradientes oscilantes. Nenhuma redução na viabilidade das células foi observada nas células não marcadas submetidos a gradientes, ou em células MNP-marcados no campo magnético estático. Como foi observado nenhum aumento de temperatura local, o dano de células não era um resultado de hipertermia. Atualmente, consideramos o movimento coerente de nanopartículas internalizadas e agregados que produzem momentos mecânicos como um mecanismo potencial de destruição celular. A formação ea dinâmica dos agregados intracelulares de nanopartículas foram visualizadas por microscopia óptica e eletrônica de transmissão (MET). As imagens revelaram uma formação rápida de MNP alongado agregados nas células, as quais foram alinhadas com o campo magnético externo. Essa estratégia fornece uma nova maneira de erradicar uma população específica de células MNP-rotulados, potencialmente com a orientação de ressonância magnética usando equipamento de MRI padrão, com efeitos colaterais mínimos para o anfitrião

Citation:. Hapuarachchige S, Kato Y, Ngen EJ, Smith B, Delannoy M, Artemov D (2016) Non-Temperatura efeitos induzidos de magnetizados óxido de ferro nanopartículas em campo magnético alternado em células cancerosas. PLoS ONE 11 (5): e0156294. doi: 10.1371 /journal.pone.0156294

editor: Bing Xu, da Universidade Brandeis, ESTADOS UNIDOS

Recebido: 25 Janeiro, 2016; Aceite: 12 de maio de 2016; Publicado em: 31 de maio de 2016

Direitos de autor: © 2016 Hapuarachchige et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Data Availability:. Todos relevante os dados estão dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação

Financiamento:.. Este trabalho foi apoiado por bolsas de investigação KG100594 de Susan G. Komen for the Cure e CA154738 do National Institutes of Health

competindo interesses: Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

Os pedidos de nanopartículas magnéticas (MNP), tais como nanopartículas de óxido de ferro superparamagnético (spion), na biomedicina estão expandindo continuamente devido. às suas propriedades únicas, que incluem: biocompatibilidade e de interacção magnética com campos magnéticos externos que podem gerar contraste na imagiologia por ressonância magnética (MRI) [1,2,3], bem como [4] e efeitos térmicos [5,6 mecânicas ]. As células de mamífero podem ser eficientemente carregado com MNP utilizando vários protocolos de rotulagem [3,7,8]. O contraste MRI gerado pelo MNP foi utilizado com sucesso para o rastreamento MR das células transplantadas em modelos pré-clínicos [9,10,11] e ambientes clínicos [12]. concentrações de ferro típicos na gama de ferro 5-10 pg /célula, utilizados para

in vivo

MRI, não parecem resultar em citotoxicidade ou diferenciação impedido de células-tronco pluripotentes [13], embora um potencial condrogênica diminuída das células estaminais magneticamente marcada foi observada [14]. Diversas formulações spion compostas de magnetite /maghemita (Fe

3O

4 /Fe

2O

3), revestido com dextrano (Feridex

®) ou carboxidextrano (Resovist

®), foram aprovados para a clínica [15,16].

uma propriedade única de spion é a geração eficiente de calor quando expostos a um campo magnético alternado (AMF), que pode ser utilizado para aplicações terapêuticas [17] . Forças mecânicas geradas pela interacção de spion com um gradiente de campo magnético têm também sido utilizados para várias aplicações, incluindo pinças magnéticos, nanosensing, separação magnética de células, entrega específica de genes e agentes terapêuticos, e a modulação mecânica em células [5,6,18 , 19,20,21,22] ou tumorais modelos [23]. Os campos magnéticos de baixa resistência também têm sido utilizados para destruir as células tumorais humanas com nanotubos de carbono, de paredes múltiplas revestidos com polímero [24]. O efeito do AMF na capacidade de sobrevivência de células marcadas com MNP sem um aumento de temperatura também foi relatada [25,26,27].

Aqui, demonstramos uma nova estratégia para a destruição de células marcadas por MNP- expondo-os a oscilante gradientes de um campo magnético na presença de um campo magnético estático saturação. Neste relatório, nós avaliamos este método

in vitro

no cancro da mama triplo-negativo células cultivadas MDA-MB-231. Nós supomos que o mecanismo de destruição celular é mediada por forças mecânicas directos gerados pela interacção magnética do MNP agrega com o gradiente de campo, e não está relacionada com a hipertermia induzida pelo AMF. Portanto, esta técnica deve seletivamente destruir células alvo MNP-rotulados com efeito mínimo sobre as células não marcadas vizinho.

Materiais e Métodos

Nanopartículas

Para este estudo, Bionized NanoFerrite (BNF ) de óxido de ferro superparamagnético MNP, revestido com amido (superfície lisa, de 80 nm de diâmetro), foram adquiridos da Micromod Partikeltechnologie GmbH, Rostock, Alemanha, e foram utilizados sem posterior modificação. A solução estoque tem uma concentração de ferro de 13,7 mg /ml, e BNF MNP têm uma magnetização de massa típico de 49 m Um

2 /kg de Fe em 79.500 A /m; a magnetização de saturação μ

sentou 76 A m

2 /kg Fe no campo magnético H 7,95 • 10

5 A /m; eo campo coercitivo Hc = 449 A /m.

sequência de impulsos

Figura 1A ilustra a montagem experimental em um campo de alta B magnética

0 = 9.4T de um sistema de ressonância magnética pré-clínicos. Uma sequência de impulsos gradiente mostrado na Figura 1B foi desenvolvido, utilizando o ambiente de programação Paravision e instalado num sistema Bruker Biospec 9.4T equipado com um sistema de gradiente de G060 (60 mm de diâmetro interno, 95 g /cm gradiente força máxima, e 50 mS tempo de subida ). A sequência de gradiente, o que gerou uma L

gradiente z oscilante, foi aplicado às amostras de aproximadamente 60 min, com um ciclo de trabalho de 7%. O efeito térmico do tratamento foi estudada em amostras de agarose preparado em solução salina (NaCl a 0,9% em purificada H

2O) com e sem MNP (100 ug /mL), utilizando uma sonda de termopar imerso. As amostras foram colocados numa câmara de circulação de água com a temperatura fixada em 37 ° C. As mudanças de temperatura em amostras de MNP-agarose foram comparados com os controles de agarose sem MNP (Fig 1C).

(A) Diagrama esquemático do sistema terapêutico. (B) sequência de impulsos gradiente usado no campo magnético elevado. (C) As alterações nas temperaturas locais em amostras de agarose preparadas com (100 ug /ml) e sem MNP.

Células cancerosas

carcinoma da mama humano MDA MB-231 (ATCC ) foram cultivadas em DMEM Cellgro) forma (suplementado com 1% de penicilina-estreptomicina e 10% de FBS, e mantida a 37 ° C numa atmosfera humidificada contendo 5% de CO

2 salvo indicação em contrário. passagens terceiro ou quarto de células com 70-80% de confluência foram utilizados para a criação de imagens e experiências terapêuticas. As células foram semeadas em lâminas de câmara de quatro poços (1 × 10

5 células /poço), cultivadas durante 24 h a ~ 75% de confluência, e foram marcados com MNP seguindo um protocolo estabelecido [28]. Resumidamente, 9 mL de NMP (27,4 mg /ml) foi suavemente agitada com 2,5 mL de poli-L-lisina (PLL, 1,5 mg /mL) em 10 mL de meio de cultura de células à temperatura ambiente durante 1 h, para uma concentração final MNP de 25 ug /mL, o que resultou na formação de complexos de MNP-PLL fisicamente ligados. Neste estudo, as células foram incubadas neste meio durante 24 h a 37 ° C e lavadas exaustivamente com PBS, e os pratos foram fornecidos com meios frescos. A marcação celular foi confirmada por coloração com azul da Prússia (Fig 2A). Baseado em indutivamente acoplado análise de massa por espectrometria de plasma (ICP-MS), este método resulta em um carregamento de ferro por célula de 14,8 ± 1,7 pg [11,29].

(A) coloração azul da Prússia de não marcado (i ) e (ii) células MNP-rotulados. (B) Células marcadas com MNP antes de tratamento (I) e imediatamente após o tratamento (II).

Estabilidade de nanopartículas

A estabilidade química de MNPS e o seu amido de revestimento foram estudados através da medição do diâmetro hidrodinâmico das partículas (MNP 25,0 ug /ml em DMEM) usando dispersão dinâmica de luz (DLS) MALVERN Nano ZS90 Zetasizer antes e após a exposição aos gradientes oscilante.

Efeito dos gradientes oscilantes sobre MNP células cancerosas marcado com

Live /Dead

® imagens de células.

a viabilidade das células após 24 h de pós exposição aos gradientes no magneto furo horizontal do espectrómetro Bruker 9.4T MRI foi analisado qualitativamente pelo Live /Dead

® (Life Technologies, Inc.) nos experimentos de microscopia celular. Neste estudo, MNP-marcado ou não marcados células MDA-MB-231 crescidas em lâminas de câmara de quatro poços foram expostas ao tratamento gradiente, tal como descrito acima, e incubou-se durante 24 h. Os meios foram substituídos por VIVO /MORTO

® mistura de imagens de células seguindo o protocolo do fabricante. As culturas celulares foram incubadas durante 20 min e fotografadas por microscopia de fluorescência usando verde (células vivas) e vermelho (células mortas) canais.

MTS ensaio.

A viabilidade das células após o tratamento gradiente foi analisada quantitativamente pelo ensaio de MTS. As células MDA-MB-231 em lâminas de câmara de quatro poços foram expostas ao tratamento de gradiente e incubou-se durante 24 h. O meio foi substituído com 10% de MTS em meio e incubadas por duas horas. A absorvância do meio foi medida a 490 nm. As percentagens de células mortas foram calculados com respeito à contagem de células viáveis ​​na população de células não marcado e não tratada.

Microscopia

electrónica de transmissão (TEM)

MET foi usado para estudar o alinhamento de MNP internalizado ao longo do campo magnético. As células marcadas foram MNP-colocado no furo de um espectrómetro Bruker 4.7T MRI (diâmetro interno de 40 cm) durante 60 minutos, para induzir um alinhamento da MNP internalizado pelo campo magnético. O grande furo do ímã permitiu manipulações com as células, enquanto no campo magnético. Após isto, as células foram fixadas, enquanto ainda no íman, utilizando uma solução tampão de cacodilato de sódio 0,1 M (pH 7,2) contendo 2,5% de glutaraldeído, 3 mM de CaCl

2, e 1% de sacarose, durante uma hora. Em seguida, as células foram lavadas, três vezes, com uma solução tampão de cacodilato de sódio 0,1 M (pH 7,2) durante 15 min. As membranas de lípidos celulares foram então fixadas com uma solução de permanganato de potássio a 1% durante 30 min, em gelo, e no escuro. As células foram em seguida enxaguadas com água desionizada, desidratados numa série graduada de etanol e embebidos em resina Eponate 12 (Ted Pella Incorporated, Redding, CA, EUA). Depois disso, as amostras foram polimerizadas enquanto ainda no magneto a 37 ° C durante 48 h, para preservar a orientação e estrutura do MNP internalizado. Os pratos foram mantidos na mesma posição e orientação no interior do íman, ao longo de todo o processo. As amostras foram, em seguida, removido rígidas do íman e mais polimerizado a 60 ° C durante 24 h. Após a etapa de polimerização, secções finas (60 a 90 nm) foram cortados com uma faca de diamante no ultramicrotome Reichert-Jung Ultracut E e pegou com grades de cobre de 200 mesh nuas. As grades foram em seguida observados em um Philips CM120 MET a 80 kV.

A microscopia óptica

Para os estudos de microscopia óptica, as células MDA-MB-231 foram cultivadas até à confluência ~ 80%, em quatro poços lâminas de câmara. As células foram então marcadas com MNP como descrito acima, lavou-se exaustivamente com PBS, e o meio fresco foi colocada nos poços. As células foram então colocadas no furo de um espectrómetro Bruker 9.4T ressonância magnética durante 30 min, e o processo de fixação foi realizada como descrito acima. No entanto, seguindo o passo de desidratação, o passo de polimerização foi omitido e as lâminas foram montadas com um meio de montagem Permount (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA), enquanto ainda no magneto. A orientação das lâminas de câmara no magneto foi mantida durante todo o processo. Depois disso, as amostras foram fotografadas utilizando um microscópio Nikon Eclipse TS100.

Rearranjo e dinâmica de alinhamento de agregados MNP também foram estudados em vivo MDA-MB-231 células cultivadas e marcadas com NMP, conforme descrito acima. As células em poços quatro lâminas de câmara microscopia foram posicionados no interior de um íman 9.4T ressonância magnética a 37 ° C durante uma quantidade de tempo variável, e microscopia de luz foi realizado imediatamente após B

0 exposição utilizando um microscópio invertido com 40x lente. Extremo cuidado foi usado para carregar lentamente e retirar as amostras do magneto furo paralelo ao eixo ímã, mantendo proximidade com o eixo para evitar possíveis mudanças na orientação do cluster devido ao torque magnético. As imagens foram convertidos em escala de cinzentos de 16 bits e processados ​​com o software ImageJ NIH para derivar o parâmetro de direccionalidade, que relata a orientação preferencial das estruturas presentes na imagem de entrada utilizando um plug-in ImageJ direccionalidade padrão. Resumidamente, este encaixe calcula a orientação preferencial das estruturas presentes na imagem. Ele calcula um histograma que indica o número relativo de estruturas numa dada direcção [30,31]. As imagens de microscopia óptica foram adquiridos antes e depois de 2, 5, 10, 20, 30, 45 e 60 minutos de exposição ao campo magnético.

A análise estatística

triplicado experimentos independentes foram realizadas para as análises estatísticas. A Student bicaudal

t

-test foi utilizado para analisar mudanças na viabilidade celular. A diferença foi considerada significativa quando o

p

-valor era . 0,05

Resultados

rotulagem celular foi confirmada por coloração azul da Prússia e as células permaneceram saudáveis ​​e não mostrou nenhum mudança na morfologia (Fig 2), antes do tratamento. De acordo com a Li

et al

. pelo menos 400 ug /mL de MNP não revestido com 24 h de incubação é necessário para citotoxicidade significativa em células cancerosas [32]. Temos células nesta mídia contendo 25 mg /ml MNP-PLL complexos até 5 dias incubadas e observou nenhuma citotoxicidade MNP. Imediatamente após o tratamento de gradiente, uma quantidade significativa de células marcadas foram destacadas a partir da superfície da câmara e a morfologia das células que permaneceram ligados foi significativamente alterada (Fig 2B). O dano celular máxima foi observada para a maior frequência de comutação de gradiente,

f

, permitida pelo hardware (

f

~ 5,4 kHz). O Live /Dead

® ensaio de microscopia de células mostrou uma quantidade significativa de células mortas na população de células MNP-rotulados e tratados em comparação com a população de células tratada não marcada às 24 h após o tratamento (figura 3). Não marcado, gradiente tratada, e MNP-marcado, as células MDA-MB-231 não tratadas foram usadas como controlos para todos os estudos, e nenhuma citotoxicidade para as células de controlo MDA-MB-231 foi observado como mostrado em S1 apêndice. Nenhum aumento na temperatura foi detectado durante o tratamento na amostra MNP-agarose, ou em que a agarose não contendo MNP (Fig 1C). Portanto, os efeitos celulares foram detectados provavelmente causado pela acção mecânica directa de MNP e não por um efeito térmico durante o tratamento. Além disso, não se observou alteração no diâmetro hidrodinâmico das partículas antes e após os tratamentos de gradiente (S2 apêndice). Portanto, os efeitos celulares observados não pode ser relacionada com o potencial de toxicidade de nanopartículas de óxido de ferro não revestidas.

(A) VIVO /MORTO

® imagens microscópicas de células de células MNP-rotulados, tratados após 24 h. óptico de imagem (i) O contraste de fase, (ii) a distribuição de células vivas, (iii) a distribuição de células mortas, e (iv) imagem mesclada. (B) VIVO /MORTO

® imagens microscópicas de células de células não marcados, tratados após 24 h. (I) Fase contraste de imagem óptico, (ii) a distribuição de células vivas, (iii) a distribuição de células mortas, e (iv) imagem mesclada.

Viabilidade de MDA MB-231 após a tratamento também foi avaliada por ensaio de MTS (Fig 4). Observou-se 26,6% de células mortas na, população de células tratada MNP marcado após 24 h do tratamento. As percentagens de células mortas em células não marcadas e células tratadas /MNP-rotulados tratada /não tratada foram de 5,3% (p 0,05) e 3,4% (p 0,05), respectivamente. As percentagens de células mortas foram calculados com respeito à população de células em amostras não marcadas tratada /não tratada. Mudanças na viabilidade celular foram considerados estatisticamente significativos para a

p

valores inferiores a 0,05.

A percentagem de células mortas no MNP-rotulados /tratada, não marcada /tratada e MNP marcado com /sem tratamento MDA -MB-231 células foi medida no que diz respeito à população de células não marcada /não tratada.

análise TEM das células MNP-rotulados, mantida a um campo magnético externo 4.7T, revelou a formação de MNP alongado estruturas com diâmetros de ~ 170 nm e os comprimentos de ~ 700 nm (Figura 5A), em comparação com as amostras que não foram expostas ao campo magnético (Fig 5B). Estas estruturas consistiam de partículas de 250-300 MNP encontrados principalmente em compartimentos endossomais final, e foram orientadas paralelamente ao B

0 campo magnético aplicado e L

gradientes z. As imagens ópticas (Nikon Eclipse usando TS100 câmara CCD microscópio, e processada pelo software ImageJ NIH) das células marcadas demonstraram que as estruturas de MNP também poderia ser resolvido através de microscopia óptica.

e microscopia TEM micrografias ópticas da orientação de MDA-MB-231 células incubadas (a) no B

0 = 4.7T campo magnético (i) imagem óptica a 40x, (ii) TEM em 17,500x (barra de escala, a 500 nm), e (iii) TEM em 65,000x (barra de escala, 100 nm) ou (B) a uma condição não-magnético (i) imagem óptica a 40x, (ii) TEM em 17,500x (barra de escala, a 500 nm), e (iii) TEM em 65.000 x (barra de escala, 100 nm).

as imagens microscópicas de células MNP-rotulados obtidos antes e depois da exposição ao campo 9.4T (37 ° C, 30 min, utilizando um pré-clínico Bruker Biospec 9.4T sistema de ressonância magnética) são mostrados na Fig 6A. Um histograma direccionalidade é apresentado na figura 6B, e as alterações no parâmetro de direccionalidade no ângulo de 0 ° (paralela ao campo magnético) como uma função do tempo de exposição magnética são mostrados na Fig 6C. Observou-se um tempo típico de orientação rearranjo de 39 min no ímã 9.4T (

R

2 = 0,92).

(A) Exemplo de imagens usadas para avaliar a direcionalidade magnética MNP agrega em células MDA-MB-231 a

t = 0

e

t = 30 min

após exposição ao campo magnético externo (B

0 = 9.4T). (B) Directionality histograma em

t = 30

min. (C) Mudança na direcionalidade (au) com o tempo de magnetização,

t

(min).

Discussão

A destruição de células observado pelo tratamento gradiente foi atribuído para a interacção de MNP magnetizado agrega com campos de gradiente externos. Uma descrição detalhada dos efeitos mecânicos de a combinação dos campos magnéticos estáticos e gradiente em nanopartículas foi relatado por Carrey et ai. [6]. Resumidamente, em nossos experimentos, o campo magnético (

B

0

) saturada do núcleo magnético da nanopartícula para o seu valor máximo de μ

sentou

. Nesta condição, a força sobre a nanopartícula produzida pelo gradiente,

dB

0

/dR

, pode ser derivado como (1), onde

V

é o volume de partículas e

M

sentou

é a magnetização saturada volumétrica [33] (S3 apêndice). A simples estimativa da força magnética para um único MNP com um diâmetro de 50 nm e uma magnetização de saturação

μ

0

M

sentou

de ~ T1, posicionado em um campo magnético gradiente

G = dB /dR = 0

.

5 t /m

, resulta em

F

≈ 10

-17 N. Esta força é significativamente menor do que a força necessária para destruir a membrana celular [6]. Portanto, somente uma ação síncrona de agregados magnéticos, que consistem em múltiplos MNP, magnetizado pela B

0 campo e dirigido por gradientes de frequência de áudio, pode produzir danos celulares eficiente. Neste caso, um aumento da força mecânica de, pelo menos, várias ordens de grandeza é esperado devido ao aumento de volume e a orientação do MNP alongado agrega ao longo do campo magnético e os gradientes aplicados. A frequência relativamente baixa dos gradientes aplicados,

f

, sugere o regime estacionário para a interação MNP com o campo magnético

1 /f Art

τ = m /K

f

, onde

m

é a massa de MNP e

K

f

é a força de atrito do meio com viscosidade

η

(

Kf = 6πηR

) [6]. É também muito provável que a deriva livre dos agregados MNP que são internalizados na célula é limitado pelas membranas internas dos compartimentos celulares, tais como endossomas e lisossomas. Foram detectados efeitos significativamente reforçada de destruição da célula para a direcção escolhida de gradientes, L

Z, paralela ao campo magnético. Esta orientação induz movimento dos agregados ao longo do seu eixo longitudinal, com resistência mínima a partir do meio, o que resulta no aumento da amplitude do movimento e de efeitos celulares presumivelmente melhoradas. Importantemente, o campo magnético alternado, neste caso, deve produzir o efeito mais elevado após o alinhamento dos agregados magnéticas com o B

0 estiver concluída, como foi assegurada nas nossas experiências.

Portanto, os efeitos de grandes o campo magnético estático B

0, o que é criticamente importante para os efeitos celulares dos gradientes oscilantes são: (i) a magnetização de saturação de MNP, o que maximiza a força magnética aplicada com a Eq MNP (1); e (ii) formação de agregados supramoleculares, que consistem em múltiplos MNP, que amplifica significativamente as forças magnéticas em comparação com a força de uma única nanopartícula magnética.

Outros mecanismos possíveis de danos celulares, devido à interacção da magnético oscilante campo com células MNP-marcadas, tais como histerese, o aquecimento por indução de correntes de Foucault, e ressonância ferromagnético, está descrito no S4 apêndice e revelam efeitos negligenciáveis ​​de aquecimento em MNP magneticamente saturado ou meio de crescimento de células condutor, tal como foi confirmado por nossas experiências de contraprova . O teor de ferro da célula marcado foi significativamente mais baixo do que o nível citotóxico de MNP revestido ou não revestido, em células cancerosas [32]. O amido-revestimento das nanopartículas é quimicamente reticulada e o tratamento de gradiente, o que só induz movimento de grandes quantidades a nanopartícula-conjuntos, não destruir o revestimento.

morte celular selectiva pelo movimento de rotação de nanopartículas magnéticas ligado para a membrana lisossomal, através de anticorpos anti-LAMP1 foi demonstrada por Zhang et ai. [34]. De baixa frequência (30 mT, 20 Hz) campos magnéticos dinâmicas rotação de 100 nm de diâmetro LAMP1-spion e morte celular por apoptose induzida aparentemente devido à ruptura da membrana lisossomal [34]. No entanto, nesta abordagem, foram MNP não saturado magneticamente pelo campo magnético aplicado e não formam agregados que podem gerar torque e forças mecânicas significativamente amplificado em comparação com nanopartículas magnéticas individuais. Com efeito, a análise em Carrey et ai. sugere que um MNP com um diâmetro na gama de micron é necessária para produzir forças mecânicas no piconewton (10

-12 N) gama quando exposta ao gradiente de um campo magnético de

G = 1 t /m

[6]. O dano letal para a membrana celular produzida por um anticorpo monoclonal conjugado com o corante de ftalocianina de fotossensibilização, IRDye 700DX, também tem sido relacionada com efeitos mecânicos sobre a membrana celular [35,36].

Conclusão

em geral, os nossos resultados demonstram que os gradientes oscilantes podem destruir selectivamente células MNP-rotulados posicionado num campo magnético saturado. A técnica não se baseia em hipertermia induzida MNP, e sugere-se que o efeito é devido a forças mecânicas geradas pelo internalizada MNP agregados. É importante notar que, para um campo magnético externo B

0 que está acima do campo de saturação, a força magnética não depende explicitamente em B

0 e o método deve proporcionar uma eficácia semelhante para B

0 ≥ ~ 1.5T, que é a gama típica de IRM clínica. Este relatório faz um primeiro passo importante em direção a futuros múltiplas aplicações biomédicas, incluindo a destruição de câncer e células transplantadas. Além disso, as células MNP-rotulados gerar contraste MRI forte, o que facilita aplicações guiadas por imagem para este método.

Informações de Apoio

S1 apêndice. VIVO /MORTO

® imagens de células de controles.

(A) VIVO /MORTO

® ensaio de células em células não marcados e tratados magneticamente. (B) VIVO /MORTO

® ensaio de células em MNP-rotulados e células não tratadas exposta ao campo magnético estático B

0 somente

doi:. 10.1371 /journal.pone.0156294.s001

( PDF)

S2 apêndice. . Estabilidade de MNPs durante o tratamento gradiente

Estabilidade do MNPS e o seu amido de revestimento foram estudados através da medição do diâmetro hidrodinâmico

doi:. 10.1371 /journal.pone.0156294.s002

(PDF)

S3 apêndice. . forças magnéticas

A força magnética gerada por um campo magnético de gradiente na MNP

doi:. 10.1371 /journal.pone.0156294.s003

(PDF)

S4 apêndice. efeitos de aquecimento

O aquecimento da MNP condutor no campo magnético variável

doi: 10.1371.. /journal.pone.0156294.s004

(PDF)

Reconhecimentos

A autores gostariam de agradecer Ms. Mary McAllister por sua ajuda com a preparação do manuscrito.