Name: 個々のsEVの表面強化ラマン散乱に基づくバイオセンシングの疾患診断および治療への応用を探る (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: 学ぶ 表面増強ラマン散乱と機械学習を組み合わせた個々の小胞外小胞のラベルフリー分析プラットフォーム。胃がんと健常者の識別や薬物ロード量の定量化により、疾患診断と治療モニタリングへの応用が可能です。

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<ol><li>Van Niel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+and+directions+in+studying+cell-cell+communication+by+extracellular+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Challenges and directions in studying cell-cell communication by extracellular vesicles.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 23 (5), 369-382 (2022).</li>
<li>Herrmann, I. K., Wood, M. J. A., Fuhrmann, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+vesicles+as+a+next-generation+drug+delivery+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Extracellular vesicles as a next-generation drug delivery platform.</a> Nat Nanotechnol. 16 (7), 748-759 (2021).</li>
<li>Raposo, G., Stoorvogel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+vesicles%3A+Exosomes%2C+microvesicles%2C+and+friends%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Extracellular vesicles: Exosomes, microvesicles, and friends.</a> J Cell Biol. 200 (4), 373-383 (2013).</li>
<li>Möller, A., Lobb, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolving+translational+potential+of+small+extracellular+vesicles+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">The evolving translational potential of small extracellular vesicles in cancer.</a> Nat Rev Cancer. 20 (12), 697-709 (2020).</li>
<li>Mathieu, M., Martin-Jaular, L., Lavieu, G., Thery, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specificities+of+secretion+and+uptake+of+exosomes+and+other+extracellular+vesicles+for+cell-to-cell+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Specificities of secretion and uptake of exosomes and other extracellular vesicles for cell-to-cell communication.</a> Nat Cell Biol. 21 (1), 9-17 (2019).</li>
<li>Alvarez-Erviti, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delivery+of+siRNA+to+the+mouse+brain+by+systemic+injection+of+targeted+exosomes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Delivery of siRNA to the mouse brain by systemic injection of targeted exosomes.</a> Nat Biotechnol. 29 (4), 341-347 (2011).</li>
<li>Kahroba, H., Hejazi, M. S., Samadi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes%3A+From+carcinogenesis+and+metastasis+to+diagnosis+and+treatment+of+gastric+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Exosomes: From carcinogenesis and metastasis to diagnosis and treatment of gastric cancer.</a> Cell Mol Life Sci. 76 (9), 1747-1758 (2019).</li>
<li>Ferguson, S. W., Nguyen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+as+therapeutics%3A+The+implications+of+molecular+composition+and+exosomal+heterogeneity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">Exosomes as therapeutics: The implications of molecular composition and exosomal heterogeneity.</a> J Control Release. 228, 179-190 (2016).</li>
<li>Stiles, P. L., Dieringer, J. A., Shah, N. C., Van Duyne, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-enhanced+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Surface-enhanced Raman spectroscopy.</a> Annu Rev Anal Chem. 1, 601-626 (2008).</li>
<li>Jeon, T. Y., Kim, D. J., Park, S. G., Kim, S. H., Kim, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+plasmonic+substrates+for+use+as+SERS+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Converg%22%5BJournal%5D)">Nanostructured plasmonic substrates for use as SERS sensors.</a> Nano Converg. 3, 1-10 (2016).</li>
<li>Nie, S., Emery, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+single+molecules+and+single+nanoparticles+by+surface-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Probing single molecules and single nanoparticles by surface-enhanced Raman scattering.</a> Science. 275 (5303), 1102-1106 (1997).</li>
<li>Wang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-sensitive+graphene-plasmonic+hybrid+platform+for+label-free+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Ultra-sensitive graphene-plasmonic hybrid platform for label-free detection.</a> Adv Mater. 25 (35), 4918-4924 (2013).</li>
<li>Liu, Z. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanopyramid+arrays+for+non-invasive+surface-enhanced+Raman+spectroscopy-based+gastric+cancer+detection+via+sEVs%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Nano+Mater%22%5BJournal%5D)">Gold nanopyramid arrays for non-invasive surface-enhanced Raman spectroscopy-based gastric cancer detection via sEVs.</a> ACS Appl Nano Mater. 5 (9), 12506-12517 (2022).</li>
<li>Jonak, S. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analyzing+bronchoalveolar+fluid+derived+small+extracellular+vesicles+using+single-vesicle+SERS+for+non-small+cell+lung+cancer+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Diagn%22%5BJournal%5D)">Analyzing bronchoalveolar fluid derived small extracellular vesicles using single-vesicle SERS for non-small cell lung cancer detection.</a> Sens Diagn. 2 (1), 90-99 (2023).</li>
<li>Liu, Z. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+single-vesicle+based+surface+enhanced+Raman+spectroscopy%3A+A+robust+approach+for+investigating+the+biomolecular+composition+of+small+extracellular+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Label-free single-vesicle based surface enhanced Raman spectroscopy: A robust approach for investigating the biomolecular composition of small extracellular vesicles.</a> PLoS One. 19 (6), e0304287(2024).</li>
<li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+feasibility+of+SERS-based+monitoring+of+drug+loading+efficiency+in+exosomes+for+targeted+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">On the feasibility of SERS-based monitoring of drug loading efficiency in exosomes for targeted delivery.</a> Biosensors (Basel). 15 (3), 198(2025).</li>
<li>Ling, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+graphene+be+used+as+a+substrate+for+Raman+enhancement%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Can graphene be used as a substrate for Raman enhancement.</a> Nano Lett. 10 (2), 553-561 (2010).</li>
<li>Wang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Giant+optical+response+from+graphene-plasmonic+system%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Giant optical response from graphene-plasmonic system.</a> ACS Nano. 6 (7), 6244-6249 (2012).</li>
<li>Wang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+SERS+selective+detection+of+dopamine+and+serotonin+using+graphene-Au+nanopyramid+heterostructure%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Label-free SERS selective detection of dopamine and serotonin using graphene-Au nanopyramid heterostructure.</a> Anal Chem. 87 (20), 10255-10261 (2015).</li>
<li>Qiu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+advances+in+technologies+for+single+extracellular+vesicle+analysis+and+its+clinical+applications+in+cancer+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Current advances in technologies for single extracellular vesicle analysis and its clinical applications in cancer diagnosis.</a> Biosensors (Basel). 13 (1), 60(2023).</li>
<li>Akbar, N., Pinnick, K. E., Paget, D., Choudhury, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+characterization+of+human+adipocyte-derived+extracellular+vesicles+using+filtration+and+ultracentrifugation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Isolation and characterization of human adipocyte-derived extracellular vesicles using filtration and ultracentrifugation.</a> J Vis Exp. (170), e64102(2021).</li>
<li>Li, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+SARS-CoV-2+detection+platform+based+on+surface-enhanced+Raman+spectroscopy+with+support+vector+machine+spectral+pattern+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22Eng+Sci%22%5BJournal%5D)">Label-free SARS-CoV-2 detection platform based on surface-enhanced Raman spectroscopy with support vector machine spectral pattern recognition.</a> Eng Sci. 23, 862-870 (2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1倍PBS</td><td>サーモフィッシャー・サイエンティフィック</td><td>J61196。AP</td><td></td></tr><tr><td>300メッシュ銅グリッド</td><td>電子顕微鏡科学</td><td>EMS200-Cu</td><td></td></tr><tr><td>4%パラホルムアルデヒド溶液</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>1004960700</td><td></td></tr><tr><td>4&プライム;Si wafers&nbsp;</td><td>MSEサプライズ</td><td>WA0810</td><td>(100) oriented&nbsp;</td></tr><tr><td>A549細胞株</td><td>ATCC</td><td>CCL-185&nbsp;</強さ></td><td></td></tr><tr><td>AGS細胞株</td><td>ATCC</td><td>CRL-1739</td><td></td></tr><tr><td>遠心分離ローター F-35-6-30、5430</td><td>エッペンドルフ</td><td><ストロング>22654306<ストロング></td><td></td></tr><tr><td>CHAマーク40</td><td>CHAマーク40</td><td>https://chaindustries.com/mark-40-system/</td><td>電子ビーム蒸発</td></tr><tr><td>Crエッチャント溶液</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>651826-500ML</td><td></td></tr><tr><td>ドキソルビシン&nbsp;D-4000</td><td>LCラボラトリーズ</td><td>D-4000_3g</td><td></td></tr><tr><td>ExoView R100システムおよびExoViewヒトテトラスパニンキット</td><td>ナノビュー・バイオサイエンス</td><td>https://www.nowmedicalstudios. com/portfolio/nanoview- biosciences-3d-product-illustrations</td><td></td></tr><tr><td>FeCl3溶液</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>451649</td><td></td></tr><tr><td>HFソリューション</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>695068-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Hs 738.St/Int 細胞株</td><td>ATCC</td><td>CRL-7869</td><td></td></tr><tr><td>共焦点ラマン顕微鏡を借りて</td><td>レニショー</td><td>https://www.renishaw.com/en/ invia-confocal-raman-microscope --6260?srsltid=AfmBOoqbZlyW qv2KDdcXV0UZnp8tdLNgYZ0 GbZvGOWI6z1OKi48rg5-b</td><td></td></tr><tr><td>KOHソリューション</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>417661</td><td></td></tr><tr><td>MaxQ 4000ベンチトップインキュベーティング/冷蔵シェーカー</td><td>サーモ・サイエンティフィック</td><td>SHKA4000(4320)</td><td></td></tr><tr><td>MCO-19AICインキュベーター</td><td>三洋</td><td>8380-30-0035</td><td></td></tr><tr><td>ミレックス-GPフィルター</td><td>ミリポーアシグマ</td><td>SLGPM33RS</td><td>&nbsp;0.22 & micro;m</td></tr><tr><td>NanoSEM 230顕微鏡</td><td>FEI</td><td>SEM-FEI-014&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>ナノサイト NS300</td><td>マルバーン・パナリティカル</td><td>https://www.malvernpanalytical .com/en/support/product-support /nanosight-range/nanosight-ns300</td><td></td></tr><tr><td>NCI-N87細胞株</td><td>ATCC</td><td>CRL-5822</td><td></td></tr><tr><td>オプティマ TLX 超遠心分離機</td><td>ベックマン・カウルター</td><td>8043-30-1197</td><td></td></tr><tr><td>オックスフォード・プラズマラボ 80プラス</td><td>オックスフォード・プラズマラボ</td><td>https://plasma.oxinst.com/ 製品/RIE/プラズマプロ-800-RIEです</td><td></td></tr><tr><td>ポリスチレン球</td><td>アルファ・アーサール</td><td><ストロング>AA42711AB<ストロング></td><td>500 nm</td></tr><tr><td>qEVoriginal/35nm</td><td>アイゾン</td><td>ICO-35</td><td></td></tr><tr><td>単層グラフェン</td><td>MSEサプライズ</td><td>ME0408</td><td></td></tr><tr><td>T-75フラスコ</td><td>VWR</td><td>156800</td><td></td></tr><tr><td>TF20 高解像度電磁波</td><td>FEI</td><td>https://eicn.cnsi.ucla.edu/project/fei-tf20-tem/</td><td></td></tr><tr><td>ウラニル酢酸塩溶液</td><td>電子顕微鏡科学</td><td>22400-1</td><td></td></tr></tbody></table>

個々のsevの表面強化ラマン散乱に基づくバイオセンシングの疾患診断および治療への応用を探る

Exploring the Application of Surface-enhanced Raman Scattering-based Biosensing of Individual sEVs in Disease Diagnosis and Therapeutics

個々のsEVの表面強化ラマン散乱に基づくバイオセンシングの疾患診断および治療への応用を探る

This protocol outlines a comprehensive, label-free platform that integrates surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) with machine learning (ML) to ...

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Research

JoVE Journal

Engineering

工学

このビデオでは、標的ナノプローブ、特異的抗受容体抗体、および非標的制御ナノプローブを使用して転移性卵巣癌を検出するための表面増強共鳴ラマン散乱技術について説明しています。この方法は、2つのナノプローブの相対的な存在量を決定し、がん細胞を内臓の背景から区別するのに役立ちます。...

抗体機能SERRSナノプローブイメージング:転移性卵巣癌をin vivoで検出するための高感度ラマンイメージング技術

私たちは、固定化されたタンパク質やアプタマーとナノ構造基板と対峙するナノ生物学的システムの作製と特性評価について説明します。ナノ構造基板のリソグラフィー作製、バイオ機能化、表面増強ラマン分光法(SERS)の特性評価を含む関連する実験ステップが報告されています。表面固定化タンパク質のSERS検出、およびタンパク質-リガンドおよびアプタマー-リガンド結合のプローブが実証されています。...

表面EBL作製したナノ構造基板を用いた生体分子のラマン分光検出の強化

製造や化学汚染物質（ すなわち、農薬フェルバムと抗生物質アンピシリン）の検出のためのラマン分光（SERS）アッセイ強化フィルタベースの表面を実行するための手順が提示されています。...

化学汚染物質の迅速検出のためのラマン分光アッセイ強化フィルターベースの表面

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紫外可視およびラマン分光法イムノアッセイプラットフォームを製作

この作業では、異常な光透過の原理で動作する高品質センシング アレイを作製するナノイン プリント リソグラフィ法について説明します。バイオ センサーが低コスト、堅牢で、使いやすいと心筋トロポニンを検出することができます私は臨床的に関連性の高い濃度 (99thパーセン タイル カットオフ ∼10 400 pg/mL、アッセイによって)...

ひと血清における心筋バイオ マーカーを定量化する臨時の光伝送を使用してください。

卵巣癌は腹腔内全体で転移を形成します。ここで確認するためのプロトコルを提案する、使用葉酸受容体ターゲット表面増強共鳴ラマン散乱ナノプローブ レシオ...

表面増強共鳴ラマン葉酸受容体を介して顕微鏡による卵巣癌の検出のためのナノプローブ比を散乱によるターゲット設定

このプロトコルは、単一セル分解能を達成することができる統合ラマン分光質量分析(MS)プラットフォームを提示します。ラマン分光法は、薬物に対する細胞応答を研究するために使用することができ、MSは薬物の取り込みと代謝の標的および定量的分析に使用することができます。...

単細胞薬の取り込み、代謝、および効果を研究するための統合ラマン分光法と質量分析プラットフォーム

この論文は、細胞外小胞サブセットの特性評価のためのスループットを向上させた新世代のマルチパラメトリック分析プラットフォームを提案します。この方法は、多重化されたバイオセンシング法と、原子間力顕微鏡による計量学的および形態力学的分析とラマン分光法の組み合わせに基づいており、マイクロアレイバイオチップにトラップされた小胞ターゲットを認定します。...

細胞外小胞サブセット解析のための多重化表面プラズモン共鳴イメージングチップ上のマルチモーダル解析プラットフォーム

本研究では、ラベルフリーの生細胞バイオイメージングを示し、2つの細菌株を検出するために、良好な生体適合性を有する低コストの表面増強ラマン散乱(SERS)ベースの指紋ナノプローブを開発し、非破壊法で生細胞のSERSスペクトルを取得する方法を詳細に示した。...

Au@Carbonドットナノプローブに基づくラベルフリー表面増強ラマン散乱バイオアナリシス

ラベルフリーの光学イメージングモダリティを組み合わせたマルチモーダルプラットフォームを利用して、細胞のダイナミクスと代謝を視覚化および定量化するためのプロトコルを開発しました。多光子蛍光、第2高調波発生、および誘導ラマン散乱顕微鏡によるイメージングを通じて、細胞および分子環境の全体像を生成することができます。...

細胞代謝研究のためのマルチモーダル光学イメージングプラットフォーム

学ぶ 表面増強ラマン散乱と機械学習を組み合わせた個々の小胞外小胞のラベルフリー分析プラットフォーム。胃がんと健常者の識別や薬物ロード量の定量化により、疾患診断と治療モニタリングへの応用が可能です。

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