基于抗体功能化 SERRS 纳米探针的成像:一种用于体内检测转移性卵巢癌的高灵敏度拉曼成像技术

表面增强共振拉曼散射或 SERRS 技术利用带有拉曼报告染料的分析物分子与入射光相互作用并引起非弹性光散射。

从含有两种纳米探针的注射混合物开始 - 标有携带不同报告染料的特定抗受体抗体标记的靶向纳米探针和具有不同报告染料的非靶向对照纳米探针。将这种悬浮液注射到患有转移性卵巢癌的雌性小鼠的腹膜腔中。留出足够的时间让纳米探针在腹膜腔内分布。

靶向抗受体抗体功能化纳米探针与卵巢癌细胞上过表达的特异性受体结合，而非靶向纳米探针则非特异性地粘附在内脏表面。

小鼠实施安乐死并将其以仰卧位固定在成像平台上。手术切开腹部并切除肠道以暴露腹膜腔。在拉曼显微分光光度计下对小鼠进行成像。

在用激光照射时，两种类型的纳米探针都会以不同的方式散射入射光，每种探针都会产生独特的光谱特征。处理光谱以确定纳米探针的相对丰度，以将癌细胞与内脏背景区分开来。

对于纳米探针注射，将两种纳米探针口味调低，并将沉淀以 600 皮摩尔浓度重悬于新鲜的 MES 缓冲液中。混合纳米颗粒并将 1 毫升所得溶液加载到一个 1 毫升注射器中，每只小鼠配备 26 号针头，并将整个体积腹膜注射到每只小鼠的腹部。然后，轻轻按摩腹部，使纳米颗粒分布在整个腹膜腔内。

至少 25 分钟后，将安乐死注射动物的四肢固定在手术平台上，并使用锯齿状镊子和解剖剪刀去除皮肤以暴露腹膜。切开腹膜。将腹膜瓣连接到平台上，并用至少 60 毫升 PBS 清洗腹膜腔内部。然后，将平台转移到电动载物台中具有直立光学配置的拉曼微分光光度计，并在适当的成像参数下对腹部进行成像。

的是，拉曼扫描的焦平面位于大部分内脏的表面。如果器官偏离平面，则获取的信号将没有用处。

• Surface-Enhanced Resonance Raman Scattering (SERRS) - Technics to cause inelastic light scattering using dye.
• Targeted Nanoprobes - Tagged with antibodies to detect specific receptors.
• Non-targeted Nanoprobes - Adhere non-specifically to detect control samples.
• Raman Microspectrophotometer - Device used to generate unique spectral signatures.
• Spectral Signature - Unique light scattering pattern for distinguishing different materials.

• Introduce SERRS – Technique to analyze molecules via light scattering (e.g., SERRS).
• Explain Nanoprobes – Role of targeted and non-targeted nanoprobes in disease detection (e.g., ovarian cancer).
• Using Raman Microspectrophotometer – Imaging and analysis method (e.g., spectral signature).
• Connecting to Experiment – Approach to differentiate cancer cells via nanoprobes.

• [Question 1] What is SERRS and how does it use dyes?
• [Question 2] How do targeted and non-targeted nanoprobes work?
• [Question 3] How does a Raman microspectrophotometer generate spectral signatures?

• Practical Applications – Non-invasive cancer cell detection methodology (e.g., SERRS).
• Industry Impact – Advancement in cancer research and diagnostics (e.g., healthcare).
• Societal Importance – Enhancing early detection and treatment of diseases (e.g., ovarian cancer).
• Scientific Advancements – Contributions to photonic and biomedical research.