Sintesi, caratterizzazione e applicazione di nanosondanti di ossido di ferro superparamagnetico per il rilevamento della tubercolosi extrapolmonare

Summary

Per migliorare i test diagnostici sierologici per gli antigeni della tubercolosi Mycobacterium, abbiamo sviluppato nanosondie di ossido di ferro superparamagnetico per rilevare la tubercolosi extrapolmonare.

Abstract

Una sonda di imaging molecolare composta da nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetico (SPIO) e anticorpo superficiale Mycobacterium tuberculosis (MtbsAb) è stata sintetizzata per migliorare la sensibilità all'imaging per la tubercolosi extrapolmonare (ETB). Un nanosonda SPIO è stato sintetizzato e coniugato con MtbsAb. La nanosonda SPIO-MtbsAb purificata è stata caratterizzata utilizzando TEM e NMR. Per determinare la capacità di targeting della sonda, le nanosonda SPIO-MtbsAb sono state incubate con Mtb per analisi di imaging in vitro e iniettate nei topi inoculati da Mtb per l'indagine in vivo con risonanza magnetica (MR). La riduzione del miglioramento del contrasto sulla risonanza magnetica (MRI) delle cellule Mtb e THP1 ha mostrato proporzionale alla concentrazione di nanosonda SPIO-MtbsAb. Dopo 30 minuti di iniezione di nanosonda SPIO-MtbsAb per via endovenosa in topi infettati da Mtb, l'intensità del segnale del sito di granulomatous è stata migliorata di 14 volte nelle immagini MR ponderate T2 rispetto a quella dei topi che ricevono l'iniezione PBS. Le nanosonda MtbsAb possono essere utilizzate come nuova modalità per il rilevamento ETB.

Introduction

A livello globale, la tubercolosi extrapolmonare (ETB) rappresenta una percentuale significativa di casi di tubercolosi (TB). Tuttavia, la diagnosi di ETB è spesso mancata o ritardata a causa della sua presentazione clinica insidiosa e delle scarse prestazioni sui test diagnostici; I falsi risultati includono squali esatti negativi per bacilli acido-veloce, mancanza di tessuto granulomatoso sulla istopatologia, o fallimento della cultura Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Rispetto ai casi tipici, ETB si verifica meno frequentemente e comporta poca liberazione del Bacilli Mtb. Inoltre, di solito è localizzato in siti di difficile accesso, come linfonodi, pleura....

Protocol

Tutto il protocollo relativo all'esperimento sugli animali segue le procedure operative standard per l'allevamento degli animali da laboratorio in conformità con i National Institutes of Health Guidelines for the Care and Use of Laboratory Animals (8a edizione, 2011) ed è approvato dal comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali.

1. Sintesi di nanoparticelle SPIO

1. Preparare le nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro rivestite dextran mescolando vigorosamente una miscela di soluzioni Dextran T-40 (5 mL; 50% w/w) e aquese FeCl₃x 6H₂O (0,45 g; 2,77 mmol) e FeCl₂x 4H₂O (0,32....

Results

Sintesi e caratterizzazione della nanosonda SPIO-MtbsAb
Le nanoparticelle SPIO sono state progettate per coniugare con MtbsAb. Il dextran stabilizzato sulla superficie delle nanoparticelle SPIO è stato collegato tramite epichlorohydrin. Le nanoparticelle SPIO sono state successivamente incorporate con EDBE per attivare i gruppi funzionali dell'ammine primario alle estremità del dextran. SA è stata poi coniugata per formare SPIO-EDBE-SA. Le nanosonda SPIO-MtbsAb si sono formate nel passaggio finale att.......

Discussion

Analogamente agli studi pertinenti, i nostri risultati relativi alle nanosinde SPIO-MtbsAb hanno dimostrato una specificità significativa per Mtb^27,28. Il granuloma sottocutaneo Mtb è stato trovato 1 mese dopo l'iniezione di TB nei modelli murini. Le tipiche scoperte dell'istoologia granulomatosa della TB includevano l'infiltrazione dei linfociti, la presenza di macrofagi epiteliaidi e la neovascolarizzazione. I bacilli acido-veloci sono stati sparsi nelle lesion.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
(benzotriazol-1-ilossi) tripirrolidinofosfonio esafluorofosfato	Sigma-Aldrich
1-idrossibenzotriazolo	Sigma-Aldrich
destrano (T-40)	GE Healthcare Bio-sciences AB
epicloridrina, 2,2'-(etilendiossi)bis(etilammina)	Sigma-Aldrich
cloruro ferrico esaidrato	Fluka
cloruro ferroso tetraidrato	Fluka
Monocitico umano THP-1
M. bovis BCG Pasteur	Mé rieux	ceppo Connaught; ImmuCyst Aventis
MRI	GE medical Systems	3.0-T, Signa
NH4OH	Fluka
NMR relaxometro	Bruker	NMS-120 Minispec
Sephacryl S-300	GE Healthcare Bio-sciences AB
Sephadex G-25	GE Healthcare Bio-sciences AB
Tubo a membrana porosa molecolare SPECTRUM, 12.000 -14.000 MW tagliato Spectrum	Laboratories Inc
TB anticorpo di superficie - Anticorpo policlonale contro Mtb	Acris Antibodies GmbH	BP2027
microscopio elettronico a trasmissione	JEOL	JEM-2000 EX II