Imagerie basée sur des nanosondes SERRS fonctionnalisées par anticorps : une technique d’imagerie Raman très sensible pour détecter le cancer de l’ovaire métastatique in vivo

La technique de diffusion Raman à résonance améliorée en surface ou SERRS utilise des molécules d’analyte portant un colorant rapporteur Raman pour interagir avec la lumière incidente et provoquer une diffusion inélastique de la lumière.

Commencez par un mélange d’injection contenant deux types de nanosondes : des nanosondes ciblées marquées avec des anticorps antirécepteurs spécifiques portant un colorant rapporteur distinct et des nanosondes de contrôle non ciblées possédant un colorant rapporteur différent. Injectez cette suspension dans la cavité péritonéale d’une souris femelle porteuse d’un cancer de l’ovaire métastasé. Laisser suffisamment de temps aux nanosondes pour se répartir dans la cavité péritonéale.

Les nanosondes fonctionnalisées par anticorps antirécepteurs ciblés se lient à leurs récepteurs spécifiques surexprimés sur les cellules cancéreuses de l’ovaire, tandis que les nanosondes non ciblées adhèrent de manière non spécifique à la surface viscérale.

Euthanasiez la souris et fixez-la sur une plate-forme d’imagerie en position couchée. Inciser chirurgicalement son abdomen et retirer les intestins pour exposer la cavité péritonéale. Imagez la souris sous un microspectrophotomètre Raman.

Lors de l’irradiation avec de la lumière laser, les deux types de nanosondes provoquent une diffusion différente de la lumière incidente, chacune générant des signatures spectrales uniques. Traitez les spectres pour déterminer l’abondance relative des nanosondes afin de différencier les cellules cancéreuses du fond viscéral.

Pour l’injection de nanosonde, faites tourner les deux saveurs de nanosonde et remettez les granulés en suspension dans un tampon MES frais à une concentration picomolaire de 600. Mélangez les nanoparticules et chargez 1 millilitre de la solution obtenue dans une seringue de 1 millilitre équipée d’une aiguille de calibre 26 par souris et injectez par voie intrapéritonéale tout le volume dans l’abdomen de chaque souris. Ensuite, massez doucement l’abdomen pour répartir les nanoparticules dans toute la cavité péritonéale.

Après au moins 25 minutes, fixez les membres d’un animal injecté euthanasié sur une plate-forme chirurgicale et utilisez des pinces dentelées et des ciseaux de dissection pour retirer la peau afin d’exposer le péritoine. Inciser le péritoine. Fixez les rabats péritonéaux à la plate-forme et lavez l’intérieur de la cavité péritonéale avec au moins 60 millilitres de PBS. Ensuite, transférez la plate-forme sur un microspectrophotomètre Raman avec une configuration optique verticale dans une platine motorisée et imagez l’abdomen sous les paramètres d’imagerie appropriés.

Il est crucial que le plan focal pour le balayage Raman se trouve à la surface de la plupart des viscères. Si les organes sont hors du plan, le signal acquis ne sera pas utile.

• 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.