Ultragarso terminio poveikio biologiniams audiniams ir navikams tyrimai
Vaičiukynė, Miglė |
Svarbus žingsnis visose vaistų panaudojimo formose yra jų įvedimas į ląstelę. Vienas iš būdų tai yra sonopracija, membranos permeabilizacija panaudojant ultragarsą. Šio mechanizmo naudojimas, antinavikinių medžiagų pristatymui į ląstelę, gali būti perspektyvus metodas in vivo. Sonoporacijos metu naudojamas UG, kurio bioefektai audiniui yra plačiai ištirti. Vienas iš jų yra terminis efektas audiniui. Būtent UG yra absorbuojamas audinyje ir ši sugerta UG energija verčiama šiluma. Šiuo tyrimu siekiama išaiškinti kiek UG įšildo biologinį audinį, bei naviką ir kokią įtaką UG šildymas turi navikų augimui pelėse, atliekat navikų gydymą bleomicinu, pasitelkiant sonoporaciją in vivo. Susidarantis šilumos mastas priklauso nuo UG parametrų, didėja didėjant UG intensyvumui, dažniui, veikimo ciklui ir UG veikimo trukmei. Todėl tyrimai atlikti keičiant UG parametrus pritaikytus sonoporacijai in vivo. UG sukelto šildymo audiniui tyrimas atliktas panaudojant Gallus gallus domesticus Pectoralis superficialis raumens audinį. Tirta UG parametrų ir audinio gylio, bei mikroburbulų įtaka UG sukeltam audinio šildymui. UG sukelto šildymo MH22A navikams, esantiems pelėse, tyrimu siekėmė išaiškinti ar padidėja naviko audinio temperatūra UG poveikyje. Sekantis tyrimo etapas buvo navikų gydymas bleomicinu pasitelkiant sonoporaciją in vivo. Tyrimu siekėme išaiskinti sonoporacijos sukeltos hipertermijos vienos ir jos kombinacijos su priešvėžiniu vaistu bleomicinu įtaką MH22A navikų augimui CBA linijos pelėse. UG terminio poveikio modeliavimo rezultatai parodė, kad aukščiausia audinio temperatūra sukeliama didinant naudojamo UG intensyvumą, dažnį bei veikimo ciklą. Tolstant nuo UG fokuso srities audinio temperatūra mažėja eksponentiškai. Nustatyta, kad UG poveikio metu nėra MB įtakos biologinio audinio temperatūros pokyčiams. Sonoporacijos terminio efekto navikams rezultatai parodė, kad UG poveikio metu padidėja naviko audinio temperatūra, šis skirtumas patikimai skyrėsi nuo 5 min. UG poveikio. Navikų gydymo tyrimo rezultatai parodė, kad sonoporacijos metu sukelta naviko hipertermija turi teigiamą poveikį, o hipertermijos kombinacija su bleomicinu neturi papildomo efekto navikų tūrių augimo sulėtėjimui ir pelių išgyvenamumui.
An important step of all forms of the use of drugs is their introduction into the cell. Sonoporation is one way of doing this and it is the membrane permeabilizacion by using ultrasound. The use of this mechanism for the anti-tumor materials delivery into the cell, may be a promising method in vivo. The US is used for sonoporation, which bioeffects for tissue is widely investigated. One of them is the thermal effect for tissue. The US is absorbed by the tissue and this absorbed US energy is converted in to the heat. The aims of this study is to clarify how much US heats the biological tissue and tissue of the tumor, and what influences has the US heating for the tissue of tumors during the therapy of bleomycin by using the sonoporation in vivo. The resulting heat varies according to US parameters, increases by increasing the intensity, frequency, operating cycle and the duration of exposure of US. Therefore, studies were carried out by changing the settings of US and customized for sonoporation in vivo. The study of US-induced heating in vitro was carried out by using the tissue of muscle of Gallus gallus domesticus Pectoralis superficialis. It was researching the influence of parameters of US, the depth of the tissue and the influence of microbubbles for the US-induced heating for tissue. The next step was to evaluate temperature increase of MH22A tumors in mice of CBA line affected by US. The last step of the study was the treatment of tumor with the therapy of bleomycin by using the sonoporacion in vivo. In addition, we evaluated whether US-induced hyperthermia alone or in combination with anticancer drug bleomycin can affect MH22A tumor growth in mice of CBA line. Rezults of modeling of US thermal effects showed that the highest temperature of tissue caused by increasing US intensity, frequency and operating cycle. Moving away from the US focus area of the tissue, the temperature decreases exponentially. During US exposure there is no impact of MB affect for temperature changes of biological tissue. Rezults of US thermal effects for tumors showed, that during US exposure temperature of tumor tissue increases, the difference was significantly different from 5 min. US exposure duration. Rezults of tumors treatment showed that hyperthermia of tumor induced during sonoporation has a positive effect or it’s combiantion with bleomycin had no additional effects of retardation of tumor growth and mice survival.