דימות מבוסס ננו-בדיקה SERRS המתפקד באמצעות נוגדנים: טכניקת דימות רמאן רגישה ביותר לגילוי סרטן שחלות גרורתי in vivo

טכניקת פיזור רמאן תהודה משופרת על פני השטח או SERRS משתמשת במולקולות אנליטיות הנושאות צבע מדווח ראמאן כדי לקיים אינטראקציה עם אור מקרי ולגרום לפיזור אור לא אלסטי.

התחל עם תערובת הזרקה המכילה שני סוגים של ננו-בדיקות - ננו-בדיקות ממוקדות המתויגות עם נוגדנים ספציפיים נגד קולטנים הנושאים צבע מדווח מובהק וננו-בדיקות בקרה לא ממוקדות בעלות צבע מדווח שונה. הזריק תרחיף זה לחלל הצפק של עכברה הנושאת סרטן שחלות גרורתי. אפשר מספיק זמן לננו-בדיקות להתפזר בתוך חלל הצפק.

הננו-בדיקות הממוקדות נגד הקולטנים נקשרים לקולטנים הספציפיים שלהם המתבטאים יתר על המידה בתאי סרטן השחלות, בעוד שהננו-בדיקות הלא ממוקדות נצמדות באופן לא ספציפי למשטח הקרביים.

המתת חסד של העכבר ואבטח אותו על פלטפורמת הדמיה במצב שכיבה. חתך בניתוח את בטנו והסר את המעיים כדי לחשוף את חלל הצפק. דמיין את העכבר מתחת למיקרוספקטרופוטומטר ראמאן.

בהקרנה באור לייזר, שני סוגי הננו-בדיקות גורמים לאור הפוגע להתפזר בצורה שונה, וכל אחד מהם יוצר חתימות ספקטרליות ייחודיות. עבד את הספקטרום כדי לקבוע את השפע היחסי של ננו-בדיקות כדי להבדיל את תאי הסרטן מהרקע הקרביים.

להזרקת ננו-בדיקות, סובב את שני טעמי הננו-בדיקה והשהה מחדש את הכדורים במאגר MES טרי בריכוז של 600 פיקומולר. מערבבים את הננו-חלקיקים וטוענים 1 מיליליטר מהתמיסה המתקבלת למזרק אחד של 1 מיליליטר המצויד במחט 26 מד לכל עכבר ומזריקים תוך צפקית את כל הנפח לבטן של כל עכבר. לאחר מכן, עסו בעדינות את הבטן כדי לפזר את הננו-חלקיקים בכל חלל הצפק.

לאחר 25 דקות לפחות, אבטח את הגפיים של בעל חיים שהוזרק בהמתת חסד על משטח כירורגי והשתמש במלקחיים משוננים ובמספריים לדיסקציה כדי להסיר את העור כדי לחשוף את הצפק. חותכים את הצפק. חבר את דשי הצפק לפלטפורמה ושטוף את פנים חלל הצפק עם לפחות 60 מיליליטר PBS. לאחר מכן, העבירו את הפלטפורמה למיקרוספקטרופוטומטר ראמאן עם תצורה אופטית זקופה בשלב ממונע ודמו את הבטן תחת פרמטרי ההדמיה המתאימים.

זה חיוני שמישור המוקד של סריקת ראמאן יהיה על פני השטח של רוב הקרביים. אם האיברים אינם במישור, האות הנרכש לא יהיה שימושי.

• 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.