Titelaufnahme

Titel
Liposomal contrast agents for the diagnosis of atherosclerotic plaques / Daniela Frascione
Verfasser/ VerfasserinFrascione, Daniela
Begutachter / BegutachterinPrassl Ruth ; Zimmer Andreas
Erschienen2012
UmfangIII, 176 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Arteriosklerose / Plaque <Medizin> / Liposom / Arteriosklerose / Plaque <Medizin> / Liposom / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-49158 Persistent Identifier (URN)
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Liposomal contrast agents for the diagnosis of atherosclerotic plaques [11.46 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In meiner Arbeit wurden sterisch stabilisierte magnetische Liposomen (sMLs), die eine hohe Nutzlast von ultrakleinen superparamagnetischen Eisenoxidnanopartikel (USPIOs) und fluoreszierende Farbstoffe verkapseln, entwickelt, synthetisiert und charakterisiert. Die Mehrfachmarkierung der sMLs hat es uns ermöglicht, die Nanokonstrukte sowohl mit Fluoreszenz- wie mit Magnetresonanz- Bildgebung (MR) zu visualisieren. Zwei verschiedene oberflächenbeschichtete USPIOs wurden getestet. Die gebildeten sMLs wurden in Bezug auf ihre Magnetisierung und Kolloidstabilität miteinander verglichen. Ebenso wurden die durchschnittliche Größe, die Morphologie, die Einschlusseffizienz und das magnetische Verhalten von sMLs in vitro in Agarosegel-Phantomen untersucht. In vivo wurde die Pharmakokinetik der sMLs in Kontrollmäusen gezeigt. Wir konnten zeigen, dass die physikochemischen Charakteristika der Nanokerne eine wichtige Rolle in der Entwicklung der sMLs spielen. Für die Erkennung atherosklerotischer (AS) Plaques wurden zwei Biomarker (BM), die generell eine Rolle im AS-Szenario spielen, an multifunktionale sMLs gekoppelt. Als BM haben wir entweder die globuläre Domäne des Adipozytokins Adiponektin (gAd) oder das anti-inflammatorisch wirkende Zytokin Interleukin 10 (IL10) verwendet. In einem Apolipoprotein E-/- Mausmodell für Atherosklerose konnten wir zeigen, dass sowohl gAd- wie auch IL10-sMLs in vivo an AS-Plaques binden. Dies wurde nachträglich ex vivo durch konfokale Laser Scanning Mikroskopie bestimmt. In einem AS-Kaninchen Tiermodell, konnten wir mit quantitativer MR-Analyse demonstrieren, dass sMLs und gAd-sMLs im Vergleich zu den freien USPIOs eine starke Signalreduktion in AS-Regionen zeigen. Aus diesen Daten schließe ich, dass BM-funktionalisierte sMLs als vielversprechende Kontrastmittel für die molekulare Bildgebung mittels MR anzusehen sind, und dass sMLs für die Erprobung neuer gezielter diagnostischer Strategien in der kardiovaskulären Medizingeeignet sind.

Zusammenfassung (Englisch)

In my thesis, sterically stabilized magnetic liposomes (sMLs) containing both a high payload of ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles (USPIOs) and fluorescent dyes were designed, synthesized and characterized. Multiple labeling of sMLs enabled us to visualize the nanoconstructs by both fluorescence- and magnetic resonance imaging (MRI). As magnetic nanoparticles we have tested two different commercially available surface-coated USPIOs. The synthesized sMLs were compared in terms of magnetization and colloidal stability. Average diameter size, morphology, encapsulation efficiency and magnetic behavior of sMLs in agarose gel phantoms were investigated. The in vivo pharmacokinetics of sMLs in control mice was also assessed. We could demonstrate that the physicochemical characteristics of the nanocores play an important role on the development of sMLs. For the recognition of atherosclerosis (AS), two biomarkers (BMs) involved in the AS-scenario were coupled to the multifunctional sMLs. As BMs we used either the globular domain of the adipocytokine Adiponectin (gAd) or the anti-inflammatory cytokine Interleukin 10 (IL10). We could show, in an Apolipoprotein E-/- mouse model for AS, that both gAd- and IL10-sMLs were able to target AS-plaques in vivo. This result was visualized ex vivo by confocal laser-scanning microscopy (CLSM). In a rabbit model for AS, MRI quantitative analysis revealed that sMLs and gAd-sMLs produced a stronger signal reduction of AS-regions compared to the free USPIOs. sMLs are, therefore, considered promising contrast agents for molecular MRI and they can be potentially used for testing new targeted strategies in cardiovascular medicine.