のためのツールと​​してのリポソームカプセル化された近赤外蛍光体の蛍光消光インビボ光学イメージング

Felista L. Tansi; Ronny Rüger; Markus Rabenhold; Frank Steiniger; Alfred Fahr; Ingrid Hilger

doi:10.3791/52136

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方法論記事

のためのツールとしてのリポソームカプセル化された近赤外蛍光体の蛍光消光インビボ光学イメージング

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DOI:

10.3791/52136

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2015年1月5日

Felista L. Tansi^*¹ , Ronny Rüger^*² , Markus Rabenhold² , Frank Steiniger³ , Alfred Fahr² , Ingrid Hilger¹

¹Experimental Radiology, Institute of Diagnostic and Interventional Radiology I, Jena University Hospital, ²Department of Pharmaceutical Technology, Friedrich-Schiller-University Jena, ³Center for Electron Microscopy, Jena University Hospital

^* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

in vivoイメージングのための蛍光色素の使用は、オプソニン化、迅速なクリアランス、低い検出感度、および宿主に対する細胞毒性の影響によって大幅に制限される可能性があります。フィルムの水和と押出しによって蛍光色素をリポソームにカプセル化すると、蛍光の消光と保護が可能になり、高い検出感度でin vivoイメージングが可能になります。

要約

光学イメージングは、幅広い診断モダリティを提供し、生物医学イメージングのツールとして多くの関心を集めています。現在、膨大な数のイメージング技術が利用可能であり、機器化が進歩しているにもかかわらず、in vivoイメージングに適した高感度プローブが依然として必要とされています。利用可能な前臨床蛍光プローブの典型的な問題の1つは、in vivoでの迅速なクリアランスであり、イメージング感度を低下させます。急速なクリアランスを回避し、標的部位の色素分子の数を増やし、それによってバックグラウンドの自家蛍光を減らすために、近赤外蛍光色素DY-676-COOHのリポソームへのカプセル化と、炎症のin vivoイメージングの可能性の検証が行われました。DY-676は、高濃度で自己消光する能力で知られています。まず、自己消光に適した濃度を決定し、次にこの消光濃度をPEG化リポソームの水内部にカプセル化しました。リポソームの消光および活性化能を実証するために、カプセル化された色素に影響を与えることなくリポソーム膜の損傷につながる過酷な凍結方法を使用しています。高レベルの蛍光消光を特徴とするリポソームは、Lip-Qと呼ばれました。さまざまな細胞株を用いた実験により、Lip-Qの取り込みは主に食作用によるものであり、その結果、マウスモデルにおける炎症のin vivoイメージングのツールとしての可能性を特徴づけることが可能になったことが示されています。さらに、マウスのザイモサン誘発浮腫モデルを使用して、in vivoでの炎症の光学イメージングにおけるLip-Qの可能性を実証します。炎症による透過性と保持(EPR)の増強効果による取り込みの可能性を考慮し、DY-676-COOH(Lip-dQと呼ばれる)と遊離DY-676-COOHの消光しない濃度が低い常時オンのリポソーム製剤を動物実験でLip-Qと比較しました。

概要

リポソームは、集中的に調査し、臨床応用^1,2に最も生体適合性の生物医学的な薬物送達システムの一つとして機能してきた。これらは、主に天然の細胞膜の一部を模倣する生体適合性化合物であり、その両方が、リン脂質およびコレステロールから構成されている。親水性物質は水性内部内に捕捉することができるが、親油性薬剤は、リポソームのリン脂質二重層³内に組み込むことができる。リポソームの水性内部内の物質のカプセル化は、 インビボでの分解に対する保護を付与し、また、腫瘍細胞を破壊することを目的とし、例えば化学療法のための疾患の治療のために使用される細胞毒性薬剤の毒性作用からホストシステムを防ぐ。ポリエチレングリコール（PEG化）のようなポリマーとリポソーム表面の修飾は、さらにによる立体安定化を、インビボでのリポソームの血液循環時間を延長^4。 Moreov小胞体、リポソームは、タンパク質^、5,6-、親水性物質^7,8および酵素⁹のようないくつかの物質の高濃度を隔離することができる。したがって、それらは、そのような癌治療のための⁴ドキソルビシンなどの細胞毒性薬剤の送達のための彼らの承認に値するとして信頼性の高い臨床治療および診断ツールを提供しています。それらの柔軟性のために、リポソームは、診断および画像誘導外科的目的のために蛍光色素をロードすることができる。