超常磁性ナノプローブによる肺外結核検出技術

毒結核の原因菌であるウシ菌BCGをマウスに皮内注射します。

細菌に対する炎症反応は、細菌、類上皮マクロファージ、従来のマクロファージ、およびリンパ球からなる肉芽腫を形成します。

磁気共鳴画像法またはMRIを実行します。磁場は、組織内のランダムに配向された陽子をその方向に整列させます。

磁場に垂直な高周波パルスを印加します。陽子はパルスからエネルギーを吸収し、フィールドから遠ざかって傾きます。

パルスが停止すると、陽子は自由誘導崩壊またはFIDと呼ばれる吸収されたエネルギーを放出し、磁場と再調整します。

FID信号を測定して画像を取得します。崩壊期間は組織特異的であり、腐敗が長い領域は明るく見えます。

マイコバクテリウム特異的ポリクローナル抗体に結合した超常磁性ナノプローブを取り、静脈内注射します。

抗体は細菌上の複数のエピトープに結合し、肉芽腫を標識します。

ナノプローブは隣接する陽子の崩壊を短縮して肉芽腫を暗く見せ、マイコバクテリア感染を確認します。

実験動物にM. bovis BCGを接種するには、まず凍結乾燥ワクチンまたは細菌ストックをサウトン培地で再構成し、再構成したストック溶液を生理食塩水で希釈します。次に、1匹あたり100マイクロリットルの溶液を1本の1ミリリットルの注射器にロードし、各マウスの左右背側肩甲骨皮膚に細菌の全量を皮内注射します。

生きたナノプローブ注射動物のin vivo磁気共鳴画像法では、200マイクロリットルの生理食塩水に懸濁した2ナノモルのSPIO-Tb抗体プローブを各マウスの尾静脈に注入する前に、麻酔された各実験動物のベースラインT2強調高速スピンエコー画像を取得します。次に、注射直後に、次の30分間は5分ごとに動物を再度画像化します。

イメージングセッションの最後に、結核菌肉芽腫中心の同等の場所で定義された関心領域の測定値として信号強度を使用して、磁気共鳴画像を定量的に分析します。次に、この式を使用して、造影剤の注入前と注入後の0〜3時間の信号強度測定を使用して、相対的な信号増強を計算します。