이 프로토콜은 생체 기능화된 프러시안 블루 나노 입자의 합성과 다중 모드 분자 이미징 에이전트로서의 사용을 설명합니다. 나노 입자는 나노 입자 코어 내의 가돌리늄 또는 망간 이온이 MRI 대비를 생성하는 코어 쉘 설계를 가지고 있습니다. 생체 기능 쉘에는 형광 이미징을 위한 형광단과 분자 표적화를 위한 표적 리간드가 포함되어 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
다 모드는, 분자 영상은 여러 상보 이미징 기술을 사용하여, 세포 내 세포 및 분자 수준의 해상도에서의 생물학적 과정을 시각화한다. 이들 조영제 모두 진단 및 치료 효능을 향상 생체 내 경로 및 메커니즘의 실시간 평가를 용이하게한다. 복합 분자 이미징 응용 프로그램에서 사용할 에이전트의 새로운 클래스 -이 문서 biofunctionalized 감청 나노 입자의 합성 (PB 된 NP)에 대한 프로토콜을 제시한다. 나노 입자, 형광 이미징 및 자기 공명 영상 (MRI)에 포함되는 영상 방식이 보완 기능을 갖는다. PB NPS는 가돌리늄, 망간 이온이 T 1 및 T 2 -weighted 서열 모두에서 PB 격자의 격자 간 공간 내에 통합 MRI 콘트라스트를 생성하는 코어 - 쉘 디자인을 갖는다. PB NP에 정전 사용하여 형광 아비딘으로 코팅 자체를-로형광 이미징을 가능하게 sembly. 아비딘 - 코팅 된 나노 입자는 나노 입자에 대한 분자 표적으로 기능을 부여 바이오틴 리간드로 변형된다. 나노 입자의 안정성과 독성은 자신의 MRI의 relaxivities뿐만 아니라, 측정된다. 이러한 NP는 biofunctionalized PB의 복합 분자 이미징 기능이어서 형광 이미징 및 MRI 분자 체외에서 그들을 사용하여 증명된다.
서론
분자 영상은 세포, 세포 내에서의 생물학적 과정, 및 분자 수준 1의 비 침습성 시각화 및 타겟이다. 분자 영상은 내인성 경로 및 메커니즘은 실시간으로 평가하는 동안 네이티브 미세 환경에 남아 시험편을 허용한다. 일반적으로, 분자 영상은이 검토되고, 구상 대상과 관련된 생리 학적 과정을 추적하는 작은 분자, 거대 분자, 또는 나노 입자의 형태로 촬상 외인성 제제의 투여를 포함한다. 분자 영상에서 탐구 된 다양한 영상 방식은 MRI, CT, PET, SPECT, 초음파, photoacoustics, 라만 분광법, 생물 발광, 형광 및 생체 내에 현미경 (3)를 포함한다. 조영이 조합 시각화하고 다양한 생물학적 과정과 이벤트를 특징 짓는 네 능력을 향상 둘 이상의 영상 방식의 조합이다. Multimoda각자의 한계를 보상하면서 3 L 이미징, 개별 이미징 기술의 장점을 이용한다.
멀티 모드, 분자 이미징 에이전트의 새로운 클래스 -이 문서 biofunctionalized 감청 나노 입자의 합성 (PB 된 NP)에 대한 프로토콜을 제시한다. PB 국민 연금 형광 이미징 및 분자 MRI를 위해 사용된다. PB는 면심 입방 네트워크....
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프로토콜
PB 된 NP, GdPB 및 MnPB 1. 합성
나노 입자 (NP는 PB, GdPB 또는 MnPB)의 합성은 아래에 설명 된 단계를 수행하여 원 - 포트 (one-pot) 합성 방식을 사용하여 달성된다 :
- 용액을 준비 'A'탈 이온 (DI) 물에 5 mM의 칼륨 헥사시 아노 철 (II) 5 mL를 함유. 다음과 같이 PB NPS에서, GdPB 또는 MnPB이 용액 'B'를 제조 - 나노 입자의 종류에 따라 합성되고
- 용 NPS는 PB : DI 물에 2.5 mM의 철 (III) 클로라이드를 함유하는 용액 10 ㎖를 준비한다.
- GdPB 된 NP의 경우 : 2.5 mM의 DI 물에 각각 가돌리늄 (III), 질산 철 (III) 클로라이드를 함유하는 용액 10 ㎖를 준비
- MnPB 된 NP의 경우 : 2.5 mM의 DI 물에 각각 망간 (II), 염화 철 (III) 클로라이드를 함유하는 용액 10 ㎖를 준비한다.
- 둥근 바닥 플라스크에 용액 'B'를 추가하고, 실온에서 플라스크 내용물 (RT)을 교반 및1,000 rpm으로. 솔루션 'A'드롭 현명한 둥근 ....
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결과
원 - 포트 (one-pot) 합성 방식을 사용하여, PB 된 NP의 나노 입자 (직경 78.8 nm의 다 분산 지수 (PDI) = 0.230을 말한다 동적 광산란 기기에 의해 산출) GdPB가 또는 MnPB (직경에게 164.2 nm의 PDI = 0.102을 의미) ( 직경에게 DLS 의해 측정 (122.4 nm의 단 분산되어, PDI = 0.124))을 합성 할 수 일관 (도 2A)를 의미한다. 합성 된 나노 입자의 측정 제타 전위는 표면 전하에 따라 입자의 중간 안정성을 나타내는 미만 -30 MV (그림 2B)이다. 그들의 일관된 크기 (도 2C 역학적 직경)으로 나타낸 바와 같이 합성 된 나노 입자는 5 일의 기간에 걸쳐 충분한 시간적 안정성을 나타낸다.
세포는 공동 - 배양하는 경우, 나노 입자 (NP는 PB, GdPB 및 MnPB)은 특정 임계 값 이하 농도 세포
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토론
이 문서 biofunctionalized 프 러시안 블루 (Prussian blue) 나노 입자를 기반으로 복합, 분자 이미징 에이전트의 새로운 클래스의 합성 방법을 제시하고있다. 나노 입자에 통합 분자 영상 방식으로 인해 상호 보완 기능으로, 형광 이미징 및 분자 MRI 있습니다. biofunctionalized 감청 된 나노 입자는 코어 - 쉘 디자인을 가지고있다. 이들 나노 입자의 합성은 핵심 단계 : 1) 한 냄비 감청 나노 입자로 구성되어 코어 (PB 된 NP), 가돌리늄 - 함유 나노 입자 감청 (GdPB), 또는 망간 함유 감청을 수득 합성 나노 입자 (MnPB) 정전기 자기 조립 (self-assembly)에 의해 형광 아비딘을 이용하여 나노 입자, 2) biofunctionalization, 그리고 강력한 아비딘 - 비오틴 상호 작용을 이용하여 나노 입자에 바이오틴 리간드 (항체) 3) 첨부. 형광 아비딘과 바이오틴 리간드 모두를 구성 biof나노 입자의 unctional 쉘.
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없습니다.
감사의 글
이 연구는 Sheikh Zayed Institute for Pediatric Surgical Innovation(RAC Awards #30000174 및 30001489)의 지원을 받았습니다.
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재료
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| 가돌리늄(III) 질산염 육수화물(Gd(NO3)3· 6H2O) | 시그마-알드리치 | 211591 | |
| 철(III) 염화물 육수화물(FeCl3· 6H2O) | 시그마-알드리치 | 236489 | |
| 염화나트륨(NaCl) | 시그마-알드리치 | S9888 | |
| 항NG2, 콘드로이틴 설페이트, 프로테오글리칸, 비오틴 접합 항체, | Millipore | AB5320 | |
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참고문헌
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- Mankoff, D. A. A Definition of Molecular Imaging. J Nucl Med. 48 (6), 18N-21N (2007).
- James, M. L., ....
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