Imágenes basadas en nanosondas SERRS funcionalizadas con anticuerpos: una técnica de imagen Raman altamente sensible para detectar el cáncer de ovario metastásico in vivo

La técnica de dispersión Raman de resonancia mejorada en la superficie o SERRS utiliza moléculas de analito que llevan un colorante reportero Raman para interactuar con la luz incidente y causar una dispersión de luz inelástica.

Comience con una mezcla de inyección que contenga dos tipos de nanosondas: nanosondas dirigidas marcadas con anticuerpos antirreceptores específicos que llevan un colorante indicador distinto y nanosondas de control no dirigidas que poseen un colorante indicador diferente. Inyecte esta suspensión en la cavidad peritoneal de un ratón hembra con cáncer de ovario metastásico. Deje suficiente tiempo para que las nanosondas se distribuyan dentro de la cavidad peritoneal.

Las nanosondas funcionalizadas con anticuerpos antirreceptores dirigidos se unen a sus receptores específicos sobreexpresados en las células de cáncer de ovario, mientras que las nanosondas no dirigidas se adhieren de forma no específica a la superficie visceral.

Eutanasia al ratón y asegúralo en una plataforma de imágenes en posición supina. Incidir quirúrgicamente su abdomen y extirpar los intestinos para exponer la cavidad peritoneal. Imagen del ratón bajo un microespectrofotómetro Raman.

En la irradiación con luz láser, ambos tipos de nanosondas hacen que la luz incidente se disperse de manera diferente, cada una generando firmas espectrales únicas. Procesar los espectros para determinar la abundancia relativa de nanosondas para diferenciar las células cancerosas del fondo visceral.

Para la inyección de nanosonda, reduzca ambos sabores de nanosonda y vuelva a suspender los gránulos en tampón MES fresco a una concentración picomolar de 600. Mezcle las nanopartículas y cargue 1 mililitro de la solución resultante en una jeringa de 1 mililitro equipada con una aguja de calibre 26 por ratón e inyecte por vía intraperitoneal todo el volumen en el abdomen de cada ratón. Luego, masajee suavemente el abdomen para distribuir las nanopartículas por toda la cavidad peritoneal.

Después de al menos 25 minutos, asegure las extremidades de un animal inyectado con eutanasia en una plataforma quirúrgica y use fórceps dentados y tijeras de disección para quitar la piel y exponer el peritoneo. Incidir el peritoneo. Coloque los colgajos peritoneales en la plataforma y lave el interior de la cavidad peritoneal con al menos 60 mililitros de PBS. Luego, transfiera la plataforma a un microespectrofotómetro Raman con una configuración óptica vertical en una etapa motorizada y obtenga imágenes del abdomen bajo los parámetros de imagen apropiados.

Es crucial que el plano focal para el escaneo Raman esté en la superficie de la mayoría de las vísceras. Si los órganos están fuera del plano, la señal adquirida no será útil.

• 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.