Gast ::
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| 024 | 7 | _ | |a 10.18154/RWTH-2022-06200 |2 datacite_doi |
| 037 | _ | _ | |a RWTH-2022-06200 |
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| 100 | 1 | _ | |0 P:(DE-588)1269043404 |a Pathak, Vertika |b 0 |u rwth |
| 245 | _ | _ | |a Polymeric microbubbles for multimodal molecular imaging and drug delivery |c vorgelegt von Vertika Pathak |h online |
| 260 | _ | _ | |a Aachen |b RWTH Aachen University |c 2020 |
| 260 | _ | _ | |c 2022 |
| 300 | _ | _ | |a 1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme |
| 336 | 7 | _ | |0 2 |2 EndNote |a Thesis |
| 336 | 7 | _ | |0 PUB:(DE-HGF)11 |2 PUB:(DE-HGF) |a Dissertation / PhD Thesis |b phd |m phd |
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| 500 | _ | _ | |a Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2022 |
| 502 | _ | _ | |a Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020 |b Dissertation |c Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen |d 2022 |g Fak10 |o 2020-05-12 |
| 520 | 3 | _ | |a Zielsetzung dieser Dissertation war die Untersuchung von Poly(butylcyanoacrylat) (PBCA) Mikrobläschen (MB) für neuartige biomedizinische Anwendungen. Hierzu wurden spezifische Vorteile wie die dicke PBCA MB Polymerhülle für die Verkapslung von Medikamenten und Kontrastmitteln, sowie der Gas-Kern für Ultraschall (US) Bildgebung, ausgenutzt. Im ersten Versuchsaufbau wurden MB mit superparamagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln beladen und mit ανβ3 Integrin-bindende RGD-Peptiden funktionalisiert, um molekulare in vivo MRT Bildgebung der Tumorangiogenese zu ermöglichen. Auch wurden MB mit dem Farbstoff Indocyaningrün (ICG) beladen, für multimodale photoakustische (PA) und US Bildgebung. Die neuartigen ICG-PBCA-MB waren stabil in biologischen Medien erzeugten einen hervorragenden PA- und US-Kontrast. Für den gezielten Wirkstofftranspart wurden in der dritten Studie das Kohlenstoffmonoxid-freisetzende Molekül CORM-1 in die MB Hülle eingekapselt. Dies ermöglichte eine durch Licht aktivierte lokale Freisetzung von CO, die mit US und MRT überwacht werden konnte, und die den Zelltod von Kardiomyozyten sowie die Polarisierung von Makrophagen zum entzündungshemmenden M2-Phänotyp induzierte. In der vierten Studie wurde ein neuartiger Ansatz zur lokalen Wirkung des Blutdruck senkenden Nimodipin in zerebralen Blutgefäßen durch gezielte US-vermittelte MB-Zerstörung evaluiert. Letztendlich konnten wir zeigen, dass PBCA MB eine sehr gute Langzeitstabilität in Wasser ausweisen. Zudem wurde ein Protokoll zur Gefriertrocknung von PBCA MB mit Saccharose und PVP als Kryoprotektoren entwickelt. Die Gefriertrocknung verbesserte die Haltbarkeit, die Lagerstabilität sowie die Retention von Modellwirkstoffen in der PBCA MB Hülle. Insgesamt zeigen die Ergebnisse der Dissertation, dass PBCA MB eine vielseitige Plattform für multimodale molekulare Bildgebung und für gezielten Wirkstofftransport sind. Die biologische Abbaubarkeit und die Biokomptabilität von PBCA MB, sowie die Möglichkeit die Hülle je nach beabsichtigter Anwendung maßzuschneidern, machen diese Plattform breit einsetzbar und interessant für die Translation. Die Möglichkeit der Gefriertrocknung und der langen Lagerung ergänzen das Potenzial für Translation und Produktentwicklung. |l ger |
| 520 | _ | _ | |a The aim of this PhD thesis was to utilize poly(butyl cyanoacrylate) (PBCA)-based polymeric microbubbles (MB) for theranostic applications by exploiting their thick polymeric shell for drug delivery purposes and their gas core for molecular and multimodal imaging. To this end, we initially prepared MB loaded with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) and functionalized with ανβ3 integrin-binding RGD peptides, for in vivo molecular MRI of tumor angiogenesis. In a second study, for combined multimodal photoacoustic (PA) and ultrasound (US) imaging, the loading of the PA dye indocyanine green (ICG) dye was explored and optimized. The obtained results indicate that ICG-PBCA-MB are stable in biological media and generate good PA and US contrast. Interestingly, upon encapsulation in the PBCA MB shell, the PA contrast of ICG was enhanced as compared to similar concentration of free ICG. For theranostic drug delivery applications, in a third study setup, we encapsulated the carbon monoxide-releasing molecule CORM-1 in the PBCA MB shell, enabling light-triggered and US- and MRI- monitorable CO delivery. The therapeutic potential of these MB is exemplified via CO-mediated suppression of cardiomyocyte apoptosis and polarization of macrophages towards the anti-inflammatory M2-like phenotype. In a fourth experimental setup, we set out to deliver the anti-hypertensive drug nimodipine locally to cerebral blood vessels be locally triggering release from MB using US. Last but not least, we systematically studied the long-term aqueous stability of PBCA MB, and developed a protocol for their lyophilization, using with sucrose and polyvinyl pyrrolidone (PVP) as cryoprotectants. We show that lyophilization enhances shelf-life, storage stability and model drug retention in the PBCA MB shell. Taken together, this thesis demonstrates that PBCA MB constitute a versatile and multifunctional platform technology enabling multimodal molecular imaging as well as targeted and triggered drug delivery. The biodegradable and biocompatible nature of PBCA MB, together with the ability to tailor particular MB properties for specific (pre)clinical purposes makes them very broadly applicable and attractive for translation. The possibility to store functionalized PBCA MB for prolonged periods of time upon lyophilization contributes to their potential for translation and product development. |l eng |
| 591 | _ | _ | |a Germany |
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| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)IDM05626 |a Lammers, Twan |b 1 |e Thesis advisor |u rwth |
| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)IDM06058 |a Mottaghy, Felix |b 2 |e Thesis advisor |u rwth |
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