방법 논문

병변 시각화를 위한 ex vivo Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자 표지를 이용한 자궁내막증 마우스 모델

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DOI:

10.3791/72070

⸱

2026년 8월 4일

 ,  ,  ,  , 
1Department of Obstetrics, Gynecology and Women’s Health, University of Missouri, 2Department of Biomedical Engineering, Institute for Quantitative Health Science and Engineering, Michigan State University

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 연구는 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 이용한 체외 표지 부착을 통해 자궁내막증을 유도하여, 유전적 조작 없이도 자궁내막 병변의 형광 시각화를 가능하게 합니다.

초록

자궁내막증은 자궁강 밖에 자궁내막과 유사한 조직이 성장하여 만성 염증, 골반 통증, 불임을 유발하는 흔한 부인과 질환입니다. 신뢰할 수 있는 마우스 모델은 질병 발달과 진행의 분자, 호르몬, 면역, 환경적 메커니즘을 조사하는 데 필수적입니다. 자궁내막 병변을 식별하는 기존 방법은 종종 유전공학적으로 설계된 형광 리포터 마우스에 의존하는데, 이는 생성하는 데 시간과 비용이 많이 듭니다. 여기서는 이식 전에 기증자 자궁 조직 조각에 Cy5.5 도핑 실리카 나노입자를 체 외 표지하여 쥐에서 자궁내막증을 유도하고 시각화하는 간단한 비유전적 접근법을 제시합니다. 나노입자는 유리한 물리화학적 특성, 높은 형광 안정성, 최소한의 세포독성을 보여 실험 절차를 저해하지 않으면서 자궁 조직의 효율적인 라벨링을 가능하게 합니다. 수혜자 쥐에 복막 내 이식 후, Cy5.5 표지된 자궁내막 병변은 형광 영상을 통해 주변 숙주 조직과 쉽게 구별할 수 있습니다. 이 프로토콜은 병변 시각화 및 추적을 재현 가능하고 다재다능하게 제공하여, 유전적 조작 없이도 자궁내막증 발병 연구와 진단 및 치료 전략의 전임상 평가를 가능하게 합니다.

서론

자궁내막증은 자궁내막 내막을 덮는 세포가 자궁 밖에서 자라는 흔한 산부인과 질환입니다. 이로 인해 자궁내막 병변이 만성 염증 상태로 이어지며, 환자여성은 흔히 골반 통증과 불임을 경험합니다. 자궁내막 기질 및 상피 세포의 기능 장애는 자궁내막 병변의 생존과 발달을 촉진합니다 3,4,5,6. 이 흔한 질환은 미국에서만 약 11%의 여성에게 영향을 미칩니다. 이 질환은 불임과 골반 통증의 주요 원인중 하나이며, 만성 골반 통증과 불임을 가진 여성에서 유병률이 50%에서 60%까지 증가합니다 8,9,10,11,12,13. 미국에서 자궁내막증 진단 및 치료에 드는 연간 추정 비용은 220억 달러를 초과합니다(14,15). 현재 치료법으로는 병변의 외과적 제거나 저에스트로겐 상태 유도가 있습니다. 하지만 수술 후 재발이 흔하며, 기존 치료법은 효과가 없는 경우가 많습니다 9,16. 진단은 일반적으로 외과적 시각화와 조직학적 확인을 통해서만 확립됩니다 17,18. 더불어, 자궁내막증은 종종 진단되지 않거나 오진되며, 진단 지연 기간은 9년에서11년입니다. 이러한 지연은 환자와 의료 시스템 모두에게 상당한 정서적, 재정적 부담을 안겨줍니다 20,21. 따라서 자궁내막증의 진단과 치료를 위한 비침습적 방법을 개발할 시급한 필요가 있습니다.

시험관 내 모델들은 자궁내막증 연구를 발전시켰습니다. 하지만 질병의 복잡성을 완전히 재현하는 데는 한계가 있습니다. 주요 과제는 자궁내막증이 다요인적으로 작용하는 특성에 있습니다. 이는 호르몬, 염증, 면역 세포, 신경, 다양한 세포 유형 간의 복잡한 상호작용을 역동적인 3차원 환경 속에서 포함합니다. 또한, 시험관 내 시스템은 난소 스테로이드 호르몬의 자연스러운 변동을 포착하지 못해 생식기관에 미치는 질병 영향 연구가 제한됩니다 21,22,23. 따라서 중성화 없는 생쥐를 이용한 유도 자궁내막증 모델은 면역계의 개별적이고 상호작용적인 역할을 조사할 수 있는 다재다능한 플랫폼을 제공합니다24, 호르몬25,26, 환경 요인27,28. 또한, 특정 유전자를 선택적으로 삭제하거나 과발현하는 형질전환 마우스 모델을 사용하면, 연구자들은 자궁내막증의 발달과 진행에서 서로 다른 분자 경로의 역할을 밝혀낼 수 있습니다. 그러나 자궁내막 병변과 주변 숙주 조직을 정확히 구분하는 것은 여전히 중요한 기술적 도전 과제로 남아 있습니다.

염료 도핑된 실리카 나노입자는 세포 추적과 생체 영상을 위한 다재다능하고 견고한 프로브입니다. 합성이 간단하고, 고분산성이 높으며, 광안정성이 높고, 생체적합하며, 세포 표지에 효율적이다30,31. 실리카 골격은 기질 내에서 소수성 형광체를 안정화하여 효율적이고 고양자수율(QY) 형광 분자 리포터로 만듭니다. 수년간 이러한 형광 실리카 나노입자는 이식 및 이후 생체 내 영상 촬영 전 세포와 조직 구조의 밝고 내구성 있는 외부 표지로 널리 채택되어 왔습니다 32,33,34,35. 여기서는 이전 논문(35)에서 사용된 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 사용한 체외 표지로 생쥐에서 자궁내막증을 유도하는 상세 절차를 설명하며, 이를 병변 추적을 위한 안정적인 영상 표지자로 적용할 수 있게 합니다.

프로토콜

모든 동물 시술은 미주리 대학교의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC, 프로토콜 번호 65323)의 승인을 받았으며, 실험실 동물의 관리 및 사용에 관한 기관 지침과 관련 국가 규정에 따라 수행되었습니다.

1. Cy5.5-APTES 켤레 조제

  1. 100 μL 디메틸설폭사이드(DMSO)에 시아닌 5.5-NHS 에스터 1mg을 투명한 11.1mL 유리 나사 바이알에 녹인다. 즉시 바이알을 알루미늄 호일로 덮어 용액을 빛으로부터 보호하세요.
    참고: Cy 5.5-APTES 결합 물질은 4°C에서 실온에서 일주일간 보관할 수 있습니다.
  2. 염료 용액에 1 μL (3-아미노프로필)트리에톡실실란(APTES)을 첨가합니다.
  3. 0.5 μL 트리에틸아민(TEA)을 추가하고 즉시 혼합하여 반응을 촉진합니다.
  4. 반응 혼합물을 300rpm, 30°C에서 어두운 환경에서 24시간 저어주어 Cy5.5와 APTES의 공유 결합을 가능하게 합니다.
  5. 병을 뚜껑으로 밀봉하고 알루미늄 호일로 감싸 빛으로부터 계속 보호하세요.

2. Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자 합성

  1. 새로운 투명 유리 나사산 바이알에 1 μL 농축 암모니아 용액(28%)을 추가합니다.
  2. 분자생물학 등급의 절대 에탄올 8.5mL를 추가합니다.
  3. 테트라에틸 오르토실리케이트(TEOS) 350 μL을 추가합니다.
  4. 준비된 Cy5.5-APTES 용액 15 μL을 규소 합성 반응 혼합물에 첨가합니다.
  5. 반응 혼합물을 실온에서 어두운 환경에서 500rpm으로 24시간 저어, 염료가 실리카 매트릭스에 공유 결합되도록 한다.

3. 정화 및 확산

  1. 전체 반응 혼합물을 15mL 원심분리관에 옮깁니다.
  2. 원심분리를 위해 같은 부피의 증류수를 담은 균형 튜브를 준비하세요.
  3. 두 튜브를 12,074 × g 에서 4 °C에서 10분간 원심분리합니다. 원심분리 후 튜브 바닥에 보이는 펠릿이 형성되었는지 확인하세요.
  4. 10mL 95% 에탄올로 4 °C에서 12,074 × g에서 원심분리하여 10분간 세척합니다. 이 세척을 3번 반복하며, 세척 사이에 약 3–5분간 초음파 방식으로 펠릿을 재현지하거나 완전히 분산될 때까지 재현지합니다.
  5. 펠릿을 5mL 증류수로 세척한 후 12,074 × g 에서 4 °C에서 10분간 원심분리합니다. 이 세척을 2번 반복하며, 세척 사이에 약 3–5분 동안 초음파 처리로 펠릿을 재현탁시키거나 완전히 분산될 때까지 반복합니다.
  6. 펠릿을 5mL 증류수에 초음파 검사로 재현탁하여 완전히 분산될 때까지 재현탁합니다(확산을 확인하기 위해 고체 조각이 관찰되지 않음). 입자 현탁이 완전히 분산된 후 눈에 띄는 파란색으로 보이는지 확인하세요.
  7. 현탁액을 유리 바이알로 옮기고, 빛으로부터 보호하기 위해 알루미늄 호일로 감싼 후 실온에 보관하세요.
  8. 생 체 영상 시스템(IVIS)을 사용하여 입자 분산과 형광을 평가합니다. Cy5.5에는 여기 파장을 680 nm, 방출 파장을 710 nm로 사용하세요.

4. Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 이용한 체외 외부 표지를 이용한 자궁내막증 유도

  1. 8주 된 암컷 기증 마우스(품종: C57Bl6J X129Sv)에게 매일 아침 100 μL 참기름에 E2(100 μL 1 μg ÷ 참기름)를 피하 주입하여 호르몬 동기화를 위해 3일 연속으로 투여합니다.
  2. 마지막 E2 주사 6시간 후 경추 탈구로 기증 마우스를 안락사시키고 자궁을 제거하세요.
  3. 자궁 조직을 약 1 mm 크기의3 조각으로 갈아내어 페트리 접시에서 메스를 사용해30,36.
  4. 자궁 조직 조각(45 mg)을 20% (v/v) Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자와 함께 24웰 플레이트에 완전한 RPMI-1640 배지(10% FBS)를 넣은 플레이트에서, 37°C에서 5%CO2에 3시간 배양합니다.
  5. 수혜 마우스(품종: C57Bl6J X129Sv)를 산소에 3% 이소플루란으로 마취시키고 복부 중앙선 0.5cm 절개를 합니다.
    참고: 마취가 이루어질 때까지 3% 이소플루란이 투여된 유도 챔버에 마우스를 넣으세요. 복부를 면도하고 쥐를 수술 플랫폼으로 옮겨. 수술 시작 전에 마취 코콘을 위치시키세요.
  6. 체 외 표지된 자궁 조직 조각을 380 × g 에서 원심분리하여 상온 배양 배양액으로 2분간 세척합니다. 세척을 3번 반복하세요.
  7. 마취 상태에서 수혜자 마우스의 복부 중앙에 1cm 절개를 합니다. Cy5.5 표지된 조직 조각 45mg을 500 μL PBS에 현탁 후 20게이지 바늘로 복강에 주입합니다.
  8. 복막을 흡수성 봉합사로 봉합하고 상처 클립으로 피부를 봉합하세요. 쥐를 따뜻한 환경에 두고 마취 회복 때까지 관찰하세요.
  9. 선택한 실험 종점에서 경추 탈구로 쥐를 안락사시키고 자궁내막 병변을 수집합니다.

결과

염료 도핑된 실리카 나노입자는 세포 표지 응용을 위한 영상 프로브로 사용할 수 있습니다. Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자(Cy5.5-SiNPs)는 실리카 솔겔 공정을 사용하여 두 단계로 합성되었고, 실란 화학을 이용한 형광 시아니아 염료 Cy5.5로 기능화되었습니다(그림 1). 투과 전자현미경(TEM)은 직경 156.67± 15.23 nm의 균일한 구형 나노입자를 확인했습니다(그림 1A). 동적 광 산란(DLS)은 합성된 나노입자(SiNPs 및 Cy5.5-SiNPs)가 콜로이드 안정성을 가진다는 것을 보여주었으며, 유체역학적 직경(Hd)은 각각 130.67 ± 3.20 nm(PDI = 0.152 ± 0.009)와 185.9 ± 5.44 nm(PDI = 0.14 ± 0.009)임을 보여주었다(그림 1B). 노출 SiNP와 Cy5.5-SiNP의 제타 퍼텐셜은 각각 −32.39 ± 3.55 mV, −50.53 ± 2.47 mV였습니다(그림 1C). 광발광 분광법(여기 파장 = 680 nm; 방출 파장 = 710 nm)은 Cy5.5가 규소 나노입자에 성공적으로 통합되었음을 확인했으며, Cy5.5-SiNP는 특징적인 형광을 보였습니다(그림 1D). 성공적인 염료 결합은 광발광 스펙트럼에 의해 추가로 확인되었습니다. 또한, Cy5.5-SiNPs의 양자 수율(QY)은 자유 Cy5.5 염료와 유사했다(φ φ = 0.23)36.

나노입자 생체 적합성 평가를 위해 12Z 자궁내막 상피세포를 37°C, 5% CO₂ 하 DMEM에서 Cy5.5-SiNPs와 함께 하룻밤 배양하였습니다. 세포 생존력은 처리 후 0, 0.5, 1, 2.5, 5, 10 μg/mL의 나노입자 농도를 가진 MTT 분석법으로 평가하였다(그림 1E). 10 μg/mL 이하 농도에서는 세포독성이 관찰되지 않았습니다. 5 μg/mL Cy5.5-SiNPs로 인큐베이션된 세포는 효율적인 나노입자 흡수를 보였으며, 형광현미경 검사에서 핵주위 영역에서 입자가 위치함을 입증했습니다(그림 1F). 반면, 처리되지 않은 대조군에서는 Cy5.5 형광이 검출되지 않았습니다. 준비된 Cy5.5-SiNPs는 또한 수중 안정성을 보여주었으며, 탈이온수에서 170–190 nm 사이의 유체역학적 직경을 가지고, DLS와 형광 이미징으로 각각 7일간 안정적인 형광 강도를 유지했습니다(그림 1G, H).

Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자의 체외 조직 표지 적합성을 입증하기 위해, 자궁내막증 유도 전에 이들의 형광 특성을 검증하였습니다. IVIS 영상에서는 나노입자 현탁에서 강력한 형광 방출이 나왔으나, 물만 포함된 음성 대조에서는 검출 가능한 형광 신호가 관찰되지 않아 Cy5.5 형광 검출의 특이성과 감도가 확인되었습니다(그림 2).

이후 자궁 조직 조각의 체외 표지의 농도 및 잠복 시간이 최적화되었습니다. 형광은 자궁 조직 조각에서 37°C에서 3시간 동안 5%CO235 하에서 양육한 자궁 조직 조각에서 검출되었습니다. IVIS 영상은 표지된 조직 조각에서 강력하고 일관된 형광 신호를 확인했습니다. 이 결과는 Cy5.5 염료 도핑된 실리카 나노입자가 유전적 변형 없이도 자궁 조직 조각을 효율적으로 표지할 수 있음을 보여줍니다(그림 3).

Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자 표지된 자궁 조직 조각이 자궁내막증을 유도하고 병변 식별을 용이하게 하는 능력이 평가되었습니다. 표지된 조직 조각을 수혜자 쥐의 복강에 주입하고, 질병 진행을 한 달간 관찰하였다. 실험적 종점에서 복막강 내에서 자궁내막 병변이 쉽게 확인되었습니다. Cy5.5 양성 병변은 IVIS 영상 및 형광 현미경을 통해 주변 숙주 조직과 명확히 구별되어 신속하고 명확한 병변 식별이 가능했습니다. 병변 내 Cy5.5 형광은 형광 현미경으로 추가로 확인되었습니다.

이 결과는 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 이용한 체외 표지가 자궁내막증의 성공적인 유도를 지원하고, 자 궁내막 병변의 신뢰성 있는 시각화를 가능하게 함을 보여줍니다(그림 4).

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그림 1: Cy5.5 염료 도핑 규소 나노입자(Cy5.5-SiNPs)의 물리적 특성화. (A) Cy5.5-SiNPs의 대표적인 투과 전자현미경(TEM) 이미지. 입자 직경 = 156.67 ± 15.23 nm. 스케일 바 = 100 nm. (B) SiNP의 유체역학적 직경(130.67 ± 3.20 nm, PDI = 0.152 ± 0.009)과 Cy5.5-SiNP(185.9 ± 5.44 nm, PDI = 0.14 ± 0.009)의 유체역학적 직경에 대한 동적 광 산란(DLS) 측정. (C) SiNPs(−32.39 ± 3.55 mV)와 Cy5.5-SiNP(−50.53 ± 2.47 mV)의 제타 퍼텐셜 측정, 이는 Cy5.5 응액 후 제타 퍼텐셜 감소를 보여줍니다. (D) Cy5.5-SiNPs의 형광 프로파일 (여기 파장 = 680 nm; 방출 파장 = 710 nm). 삽입: 물에 분산된 Cy5.5-SiNPs의 밝은 시야 및 형광 이미지. (E) 0, 0.5, 1, 2.5, 5, 10 μg/mL 농도에서 Cy5.5-SiNPs로 처리한 12Z 세포의 MTT 세포 생존성 분석. (F) 12Z 세포에 의한 Cy5.5-SiNPs의 세포 흡수. 세포는 PBS(대조군) 또는 Cy5.5-SiNPs로 처리되었습니다. 파란색 = DAPI; red = Cy5.5-SiNPs. 스케일바 = 200 μm. (G) Cy5.5-SiNPs의 크기 안정성은 7일간 물에 보관되었으며, 유체역학적 직경에 유의미한 변화가 없음을 보였습니다. (H) Cy5.5-SiNPs의 형광 안정성은 7일간 물에 보관되었으며, 형광 강도에 유의미한 변화가 없음을 보였습니다. 삽입: 1일, 3일, 6일에 촬영된 대표성 형광 이미지. NS = 유의성 없음. 이 값들은 평균 표준± SD로 제시됩니다. 이 수치의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

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그림 2: Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자의 확인. (A) Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자의 대표 이미지. (B) IVIS 이미징을 이용한 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자에서 Cy5.5 형광 검출. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

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그림 3: Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 이용한 자궁 조직 조각의 체외 표지. 왼쪽 패널에는 처리되지 않은 대조군 자궁 조직 조각이 있고, 오른쪽 패널에는 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자로 표시된 자궁 조직 조각이 보입니다. IVIS 영상을 사용하여 Cy5.5 형광을 검출하였습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

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그림 4: Cy5.5 염료 도핑 규소 나노입자로 표지된 자궁내막 병변 검출. (A) 복막강의 IVIS 이미지. (B) Cy5.5 표지된 자궁내막 병변의 형광 현미경 검사를 통해 복강 내에서 명확한 식별이 가능합니다. (C) 자궁내막 병변의 대표적인 형광 현미경 이미지. 노란 형광은 Cy5.5 신호를 나타내며, 핵은 DAPI로 카운터 스테인팅되었습니다. (D) 자궁내막 병변의 대표 이미지. 화살표는 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

토론

본 연구는마우스 모델에서 자궁내막 병변을 시각화하는 실용적이고 효율적인 방법으로 Cy5.5 염료 도핑 규소 나노입자 기반 접근법을 도입합니다. 이 전략은 단순함, 유연성, 비유전적 특성 등 여러 장점을 제공하여 형질전환 리포터 동물을 생성할 필요가 없습니다. 형광 리포터 마우스 모델과 같은 기존 시각화 방식과 비교할 때, 이 방법은 기술적 복잡성을 줄이면서도 견고한 표지 효율을 유지하여 자궁내막증 연구에 대한 접근성을 넓혀줍니다. 또한, 실리카 나노입자는 형광 염료를 안정적으로 통합하고 조직 내에서 효율적으로 보존할 수 있는 플랫폼을 제공하여 재현성 병변 식별을 지원합니다.

자궁내막 병변을 주변 숙주 조직과 구분하는 것은 마우스 모델에서 질병 시작과 진행을 연구하는 데 필수적입니다. Rosa26mTmG 리포터 마우스는 특정 표적 조직에서 Cre 매개 절제 후 막 표적 녹색 형광 단백질(mT)으로 전환되는 막 표적 쌍 이합체 토마토 형광 단백질(mT)을 널리 발현합니다37. 자궁내막증의 유전자 기능을 연구할 수 있는 수많은 형질전환 마우스 모델이 있지만, 형광 리포터 동물을 생성하는 것은 노동 집약적이고 시간이 많이 소요됩니다. 반면, Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자를 이용한 체외 표지는 병변 시각화를 위한 빠르고 유연하며 비유전적인 대안을 제공하면서도 다양한 기존 마우스 모델과 호환됩니다.

이 프로토콜의 성공적인 구현은 여러 중요한 실험 매개변수의 신중한 제어에 달려 있습니다. 나노입자 합성 과정에서 촉매 농도, 용매 조성, TEOS 첨가율, 혼합 조건, 세척 효율이 입자 크기, 형광 강도, 표지 재현성에 직접적인 영향을 미칩니다. Stöber 방법은 입자 크기와 안정적인 염료 함입 38,39,40,41을 정밀하게 제어하여 형광 실리카 나노입자를 합성하는 간단하고 확장 가능하며 재현 가능한 접근법을 제공합니다. 역마이크로에멀젼 방법과 비교할 때, Stöber 방법은 표면활성제 관련 정제 문제를 최소화하면서 Cy5.5의 형광을 온화한 반응 조건에서 보존합니다. 39,40,41,42입니다. 촉매 농도를 높이면 일반적으로 입자 크기가 증가합니다 40, 반면 TEOS 첨가 속도가 빨라지면 핵생성이 촉진되어 입자가 더 작아집니다41. 철저한 세척은 미반응 시약을 제거하고 저장 중 나노입자 안정성을 향상시키기 위해 필수적입니다.

재현 가능한 외부 조직 표지 부착과 병변 형성을 달성하기 위해 여러 추가 요인이 중요합니다. 균일한 자궁 조직 조각 크기, 균일한 나노입자 분산, 일관된 배양 조건은 표지 효율을 높이고 실험 변동성을 줄입니다. 표지되지 않은 대조 조직을 병행하여 처리하는 것도 조직 자가형광 및 비특이적 배경 신호와 진정한 Cy5.5 형광을 구분하는 데 필수적입니다. 병변 유도 시, 기증 마우스의 일관된 호르몬 프라이밍, 표지된 조직 조각의 부드러운 착상, 적절한 수술 후 관리는 조직 외상과 비특이적 염증을 최소화하여 병변 형성의 재현성을 향상시킵니다.

이러한 장점에도 불구하고 여러 가지 제한점이 고려해야 합니다. 형광 신호의 생 체 내 지속 및 안정성은 이식 후 조직 재형성, 세포 증식, 면역 매개 제거로 인해 달라질 수 있습니다. 외인성 형광 표지로서 표지된 세포가 분열함에 따라 Cy5.5 신호는 점차 감소할 것으로 예상되며, 장기 종단 연구의 실현 가능성을 제한할 수 있습니다. 또한, 조직 준비와 나노입자 흡수의 변동성이 실험 간 표지 효율성에 영향을 미칠 수 있어 표준화된 실험 절차의 중요성을 강조합니다.

본 연구는 체외 병변 검출에 초점을 맞추고 있지만, Cy5.5는 조직 자가형광을 최소화하고 광자의 더 깊은 침투를 가능하게 하는 원적외선/근적외선(NIR) 형광 염료입니다. 이러한 광학적 특성 덕분에 Cy5.5는 생체 내 영상 응용에 매우 적합합니다. 이에 따라, 고양자 수율의 Cy5.5 염료 도핑 실리카 나노입자 표지 전략은 NIR 형광과 광음향 영상을 이용한 비침습적 종방향 병변 추적을 위한 견고한 플랫폼을 제공합니다43,44.

향후 연구는 형광 내구성 향상과 실험 조건 간 표지 일관성 최적화에 집중해야 합니다. 신호 보유에 대한 체계적인 평가는 종단 연구를 위한 최적의 영상 창을 정의하는 데 도움이 되며, 나노입자 설계와 표지 조건의 지속적인 개선은 민감도를 높이고 이 접근법의 적용 가능성을 다른 질병 모델로도 확장할 수 있을 것입니다. 전반적으로 이 나노입자 기반 전략은 자궁내막 병변을 시각화하기 위한 유전적 표지 기법에 대한 신속하고 재현 가능하며 다재다능한 대안을 제공하며, 기전 연구와 진단 및 치료 전략의 전임상 평가를 촉진할 것입니다.

공개 사항

저자들은 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 유니스 케네디 슈라이버 국립 아동 건강 및 인간발달 연구소(NICHD)(T.K.와 J.W.J.에게 R01HD108895)의 지원을 받았습니다.

재료

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이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
(3-아미노프로필)트리에톡시실란 (APTES)Sigma-Aldrich440140순도 ≥99%
17&베타;-에스트라디올MilliporeSigmaE8875순도 ≥98%
암모늄 수산화물Fisher ScientificA669S-50028% 암모늄 수산화물 용액
BD 오토클립 상처 폐쇄 시스템BD427631외과용 상처 클립
클리어 유리 나사산 바이알FisherbrandFS60910A-311.1 mL 클리어 유리 바이알
시아닌 5.5 NHS 에스터Sigma-AldrichGEPA15502근적외선 형광 염료
절대 에탄올Fisher ScientificBP2818분자 생물학 등급
태아 소 혈청 (FBS)Gibco16000044세포 배양 보조제
고속 원심분리기Beckman Coulter Life SciencesAvanti J-E고속 원심분리기
인 비보 이미징 시스템PerkinElmerIVIS Spectrum형광 이미징 시스템
아이소플루란BaxterNDC1001-9-360-60흡입 마취제
자기 교반 바Fisherbrand14-513-648 mm
자기 교반 플레이트ChelmsfordSP88854200가변 속도 자기 교반기
냉장 원심분리기Eppendorf5427 RFA-45-48-11 로터 장착
RPMI-1640 배지Gibco11835-030세포 배양 배지
참깨 오일MilliporeSigmaS3547에스트라디올 준비 용매
테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS)Sigma-Aldrich86578순도 ≥99%
트리에틸아민 (TEA)Sigma-AldrichT0886순도 ≥99%
초음파 배스FisherbrandCPX1800H나노파티클 분산용 초음파
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참고문헌

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