Es sollte die Machbarkeit einer Hochfrequenz-verstärkten vaskulären Gentransduktion und Genexpression durch Verwendung eines Magnetresonanztomographie-Erwärmungs-Führungsdrahtes als intravaskuläres Erwärmungsmittel während der Magnetresonanztomographie-gesteuerten Therapie bewertet werden.
Die Gentherapie stellt ein großes Potenzial für die Behandlung von kardiovaskulären Arteriosklerose-Krankheiten dar. Es wurde ein Magnetresonanztomographie-Führungsdraht entwickelt, der drei Funktionen gleichzeitig erfüllt: Er dient als eine Empfangs-Antenne zur Erzeugung von hoch-räumlich aufgelösten Bildern der Gefäßwände, als herkömmlicher Führungsdraht zur Steuerung von Eingriffen in die Gefäße (zum Beispiel Ballon-Angioplastie und vaskulärer Gentransfer) und als wirksame intravaskuläre Erwärmungsquelle in gezielten Gefäß-Abschnitten.
Die Untersuchung beinhaltete eine in vitro-Bewertung zur Anwendung von Hochfrequenz-Energie zur Steigerung von Gentransduktion und Genexpression in glatten Muskelzellen sowie eine in vivo-Bewertung in Schweine-Arterien.
Bei den in vitro-Experimenten wurden die Zellen in jeweils vier Kammern einer Zellkultur-Platte ausgesät und das "Grün-fluoreszierende Protein (GFP)"-Gen-tragende Lentivirus hinzugefügt. Eine der Kammern wurde unter Verwendung eines Magnetresonanztomographie-Erwärmungs-Führungsdrahtes für 15 Minuten bei ungefähr 41°C erwärmt.
Bei den in vivo-Experimenten wurde ein Lentivirus-Vektor, der das therapeutische Gen des "vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors 165" trug, unter Verwendung eines Gen-Abgabe-Ballon-Katheters in 18 Arterien des Oberschenkel-Darmbeins (neun Arterien-Paare) von Schweinen (mit und ohne Arteriosklerose) transferiert. Während der Gen-Infusion wurde eine der Arterien jedes Schweins bis ungefähr 41°C mit Hochfrequenz-Energie erwärmt, übermittelt durch den intravaskulären Magnetresonanztomographie-Erwärmungs-Führungsdraht, wohingegen die kontralaterale Arterie nicht erwärmt wurde (Kontroll-Bedingung).
The MR imaging-heating guidewire was configured in such a way that simultaneous MR imaging and RF heating was possible with the same MR imaging-heating guide wire.
| Frequenz | 180 MHz |
|---|---|
| Charakteristik |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 15 min |
| Zusatzinfo | In-vitro Experimente |
| Modulationsart | nicht spezifiziert |
|---|
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Kammer | Cell culture plate with four chambers in which smooth muscle cells were cultured. |
| Aufbau | The MR imaging-heating guidewire was attached to the bottom of chamber 4 with the hot spot of the guidewire located at the center of the chamber bottom. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 25 W | nicht spezifiziert | nicht spezifiziert | - | - |
| Frequenz | 180 MHz |
|---|---|
| Charakteristik |
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| Expositionsdauer | ungefähr 20 min |
| Zusatzinfo | In-vivo Experimente |
| Modulationsart | nicht spezifiziert |
|---|
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Aufbau | A lentivirus vector bearing a therapeutic gene was transferred by using a gene delivery balloon catheter in 18 femoral-iliac arteries in domestic pigs and Yucatan pigs with atherosclerosis. During the gene infusion, one femoral-iliac artery in each pig was heated by RF exposure. The contralateral artery was not heated and served as control. |
| Zusatzinfo | Infusion was given for continuously for 8.5 at a flow rate of 10 mL/h or intermittently at a flow rate of 21 mL/h for 8 min (4 increments of 2 mins each with 2 min interval between them). |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 4 W | nicht spezifiziert | nicht spezifiziert | - | - |
In vitro-Experiment: Die Konfokalmikroskopie deckte auf, dass die Expression des "Grün-fluoreszierenden Proteins" in der erwärmten Kammer 293% des Wertes der Expression der Kammer 1 (nicht-erwärmt) erreichte.
In vivo-Experiment: Die Ergebnisse der Western Blot-Analyse zeigten, dass die Expression des "vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors 165" in der Hochfrequenz-erwärmten Gruppe 300% des Expressions-Wertes der nicht-erwärmten Gruppe erreichte, und bei den Arteriosklerose-Arterien in der Hochfrequenz-erwärmten Gruppe 986% vom Wert der nicht-erwärmten Gruppe.
Die gleichzeitige Überwachung und Verstärkung der vaskulären Gen-Abgabe und Genexpression ist mit dem Magnetresonanztomographie-Erwärmungs-Führungsdraht machbar.
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