Name: 질병 진단 및 치료에 개별 sEV의 표면 강화 라만 산란 기반 생체감지 적용 탐구 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: 학습하세요 표면강화 라만 산란과 머신러닝을 결합한 단일 소포체 분석법으로 위암을 조기 진단하고 약물 적재량을 정량화하는 비침습적 바이오감지 플랫폼을 개발하는 방법을.

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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>1배 PBS</td><td>써모피셔 사이언티브</td><td>J61196. AP</td><td></td></tr><tr><td>300메시 구리 그리드</td><td>전자현미경 과학</td><td>EMS200-Cu</td><td></td></tr><tr><td>4% 파라포름알데히드 용액</td><td>시그마 올드리치</td><td>1004960700</td><td></td></tr><tr><td>4&프라임; Si wafers&nbsp;</td><td>MSE 서플라이</td><td>WA0810</td><td>(100) 지향적인...</td></tr><tr><td>A549 세포주</td><td>ATCC</td><td><강>CCL-185&nbsp; </강한></td><td></td></tr><tr><td>AGS 세포주</td><td>ATCC</td><td>CRL-1739</td><td></td></tr><tr><td>원심분리기 로터 F-35-6-30, 5430</td><td>에펜도르프</td><td><강>22654306</강함></td><td></td></tr><tr><td>CHA 마크 40</td><td>CHA 마크 40</td><td>https://chaindustries.com/mark-40-system/</td><td>전자빔 증발</td></tr><tr><td>크로컬 에챈트 해법</td><td>시그마 올드리치</td><td>651826-500ML</td><td></td></tr><tr><td>독소루비신&nbsp; D-4000</td><td>LC 연구소</td><td>D-4000_3g</td><td></td></tr><tr><td>ExoView R100 시스템 및 ExoView 휴먼 테트라스패닌 키트</td><td>나노뷰 바이오사이언스</td><td>https://www.nowmedicalstudios. com/portfolio/nanoview- biosciences-3d-product-illustrations</td><td></td></tr><tr><td>FeCl3 솔루션</td><td>시그마 올드리치</td><td>451649</td><td></td></tr><tr><td>HF 솔루션</td><td>시그마 올드리치</td><td>695068-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Hs 738.St/Int 세포주</td><td>ATCC</td><td>CRL-7869</td><td></td></tr><tr><td>공초점 라만 현미경을 통해</td><td>레니쇼</td><td>https://www.renishaw.com/en/<브레> invia-confocal-raman-microscope --6260?srsltid=AfmBOoqbZlyW qv2KDdcXV0UZnp8tdLNgYZ0 GbZvGOWI6z1OKi48rg5-b</td><td></td></tr><tr><td>KOH 솔루션</td><td>시그마 올드리치</td><td>417661</td><td></td></tr><tr><td>MaxQ 4000 벤치탑 인큐베이팅/냉장 셰이커</td><td>써모 사이언티픽</td><td>SHKA4000 (4320)</td><td></td></tr><tr><td>MCO-19AIC 인큐베이터</td><td>산요</td><td>8380-30-0035</td><td></td></tr><tr><td>밀렉스-GP 필터</td><td>밀리포어 시그마</td><td>SLGPM33RS</td><td>그리고 nbsp; 0.22 & 마이크로; m</td></tr><tr><td>나노SEM 230 현미경</td><td>FEI</td><td>SEM-FEI-014&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>나노사이트 NS300</td><td>말번 파날리티컬</td><td>https://www.malvernpanalytical .com/en/support/product-support /nanosight-range/nanosight-ns300</td><td></td></tr><tr><td>NCI-N87 세포주</td><td>ATCC</td><td>CRL-5822</td><td></td></tr><tr><td>옵티마 TLX 초심분리기</td><td>벡먼 쿨터</td><td>8043-30-1197</td><td></td></tr><tr><td>옥스퍼드 플라즈마랩 80 플러스</td><td>옥스퍼드 플라즈마랩</td><td>https://plasma.oxinst.com/<브르/> 제품/RIE/플라즈마프로-800-RIE</td><td></td></tr><tr><td>폴리스티렌 구체</td><td>알파 에이사르</td><td><강>AA42711AB</강></td><td>500 nm</td></tr><tr><td>qEVoriginal/35nm</td><td>아이존</td><td>ICO-35</td><td></td></tr><tr><td>단층 그래핀</td><td>MSE 서플라이</td><td>ME0408</td><td></td></tr><tr><td>T-75 플라스크</td><td>VWR</td><td>156800</td><td></td></tr><tr><td>TF20 고해상도 전자기(EM)</td><td>FEI</td><td>https://eicn.cnsi.ucla.edu/project/fei-tf20-tem/</td><td></td></tr><tr><td>우라닐 아세테이트 용액</td><td>전자현미경 과학</td><td>22400-1</td><td></td></tr></tbody></table>

질병 진단 및 치료에 개별 sev의 표면 강화 라만 산란 기반 생체감지 적용 탐구

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

질병 진단 및 치료에 개별 sEV의 표면 강화 라만 산란 기반 생체감지 적용 탐구

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

exploring-application-surface-enhanced-raman-scattering-based

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

이 동영상은 표적 나노프로브, 특이적 항수용체 항체 및 비표적 대조군 나노프로브를 사용하여 전이성 난소암을 검출하는 표면 강화 공명 라만 산란 기술에 대해 설명합니다. 이 방법은 두 나노 프로브의 상대적 풍부도를 결정하고 내장 배경에서 암세포를 구별하는 데 도움이 됩니다.

항체 기능성 SERRS 나노프로브 기반 이미징: 전이성 난소암을 생체 내에서 감지하기 위한 고감도 라만 이미징 기술

우리는 나노 구조 기질과 고정화된 단백질 및 압타머와 인터페이스하는 나노 생물학적 시스템의 제조 및 특성화를 설명합니다. 나노 구조 기판의 리소그래피 제작, 생체 기능화 및 표면 강화 라만 분광법(SERS) 특성화와 관련된 관련 실험 단계가 보고됩니다. 표면 고정 단백질의 SERS 검출 및 단백질-리간드 및 압타머-리간드 결합의 프로빙이 입증되었습니다.

표면 EBL 날조 된 나노 구조 기판을 사용하여 생체 분자의 라만 분광학 감지 강화

제조 및 화학적 오염 물질 (예를 들어, 농약 ferbam 항생제 암피실린)의 검출을 위해 라만 분광 (SERS) 분석 향상된 필터 기반의 표면을 행하는 방법이 제시된다.

화학 오염 물질의 신속 검출을위한 라만 분광 분석 향상된 필터 기반의 표면

나노 입자 기반 광학 프로브는 라만 및 UV-Vis 분광법을 사용하여 항원을 검출하기 위한 매개체로 설계되었습니다. 여기에서는 향후 다중화 기능을 통합하는 방식으로 UV-Vis/Raman 분광법 면역분석을 위해 이러한 프로브를 준비하기 위한 프로토콜에 대해 설명합니다.

자외선 VI와 라만 분광학 면역 플랫폼 제조

이 작품에서는 특별 한 광학 전송의 원리에 의해 작동 하는 높은-품질 감지 배열을 조작 하는 nanoimprinting 리소 그래피 방법을 설명 합니다. 바이오 센서 낮은-비용, 강력 하 고 사용 하기 쉬운, 그리고 심장 분을 검출할 수 있다 임상 관련 농도 (99번째 백분위 수 차단 ∼10-400 pg/mL, 분석 결과 따라)에서 혈 청에서 나.

특별 한 광학 전송 인간의 혈 청에 심장 Biomarkers 척도를 사용 하 여

난소 암 복 막 구멍을 통해 전이 형성 한다. 여기, 우리는 프로토콜을 제시 하 고 사용 folate 수용 체 표면 강화 된 공명 라만 산란 nanoprobes 비율 이미지를 통해 높은 특이성으로 이러한 병 변 공개 대상. nanoprobes 생활 쥐, intraperitoneally 관리 되 고 파생된 이미지 조직학 잘 연관.

표면 강화 된 공명 라만 뿌리는 Folate 수용 체를 통해 미세한 난소 암 검출을 위한 Nanoprobe Ratiometry 대상

이 프로토콜은 단일 세포 분해능을 달성할 수 있는 통합 된 라만 분광법 질량 분석법 (MS) 플랫폼을 제공합니다. 라만 분광법은 약물에 대한 세포 반응을 연구하는 데 사용할 수 있으며 MS는 약물 섭취 및 신진 대사의 표적 및 정량 분석에 사용될 수 있습니다.

단일 세포 약물 섭취, 신진 대사 및 효과를 연구하기 위한 통합 라만 분광법 및 질량 분광법 플랫폼

이 논문은 세포외 소포 하위 집합의 특성화를 위해 처리량이 증가한 차세대 다중 매개변수 분석 플랫폼을 제안합니다. 이 방법은 마이크로어레이 바이오칩에 갇힌 소포 표적을 검증하기 위해 원자력 현미경에 의한 도량형 및 형태역학적 분석과 라만 분광법의 결합을 기반으로 합니다.

세포외 소포 하위 집합 분석을 위한 Multiplexed Surface Plasmon Resonance Imaging Chip의 다중 모드 분석 플랫폼

본 연구에서는 생체적합성이 우수한 저비용 표면 강화 라만 산란(SERS) 기반 지문 나노프로브를 개발하여 비파괴 방법으로 살아있는 세포의 SERS 스펙트럼을 얻는 방법을 자세히 보여주기 위해 라벨이 없는 생세포 바이오이미징을 보여주고 두 가지 박테리아 균주를 검출했습니다.

Au@Carbon 도트 나노프로브를 기반으로 하는 Label-Free Surface-Enhanced Raman Scattering Bioanalysis

label-free 광학 이미징 방식을 결합한 멀티모달 플랫폼을 활용하여 세포 역학 및 신진대사를 시각화하고 정량화하기 위한 프로토콜을 개발했습니다. 다광자 형광, 2차 고조파 생성 및 유도 라만 산란 현미경을 통한 이미징을 통해 세포 및 분자 환경에 대한 전체적인 개요를 생성할 수 있습니다.

세포 대사 연구를 위한 멀티모달 광학 이미징 플랫폼

학습하세요 표면강화 라만 산란과 머신러닝을 결합한 단일 소포체 분석법으로 위암을 조기 진단하고 약물 적재량을 정량화하는 비침습적 바이오감지 플랫폼을 개발하는 방법을.

질병 진단 및 치료에 개별 sEV의 표면 강화 라만 산란 기반 생체감지 적용 탐구

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