Obrazowanie oparte na nanosondzie SERRS funkcjonalizowane przeciwciałami: wysoce czuła technika obrazowania Ramana do wykrywania przerzutowego raka jajnika in vivo

Technika rozpraszania Ramana w rezonansie powierzchniowym lub SERRS wykorzystuje cząsteczki analitu zawierające barwnik reporterowy Ramana do interakcji ze światłem padającym i powodowania nieelastycznego rozpraszania światła.

Zacznij od mieszanki iniekcyjnej zawierającej dwa rodzaje nanosond - ukierunkowane nanosondy oznaczone specyficznymi przeciwciałami antyreceptorowymi przenoszącymi odrębny barwnik reporterowy i niecelowane nanosondy kontrolne posiadające inny barwnik reporterowy. Zawiesinę tę należy wstrzyknąć do jamy otrzewnowej samicy myszy z rakiem jajnika z przerzutami. Odczekaj wystarczająco dużo czasu, aby nanosondy rozprowadziły się w jamie otrzewnej.

Ukierunkowane nanosondy funkcjonalizowane przeciwciałem antyreceptorowym wiążą się ze swoimi specyficznymi receptorami z nadekspresją na komórkach raka jajnika, podczas gdy nieukierunkowane nanosondy przylegają niespecyficznie do powierzchni trzewnej.

Poddaj mysz eutanazji i zabezpiecz ją na platformie obrazowania w pozycji leżącej. Chirurgicznie naciąć jego brzuch i usunąć jelita, aby odsłonić jamę otrzewnej. Wyobraź sobie mysz pod mikrospektrofotometrem Ramana.

Po naświetlaniu światłem laserowym oba typy nanosond powodują różne rozpraszanie padającego światła, a każda z nich generuje unikalne sygnatury spektralne. Przetwarzaj widma, aby określić względną obfitość nanosond w celu odróżnienia komórek rakowych od tła trzewnego.

W przypadku wstrzykiwania nanosondy należy odkręcić oba smaki nanosondy i ponownie zawiesić granulki w świeżym buforze MES o stężeniu 600 pikomolarów. Wymieszaj nanocząstki i załaduj 1 mililitr powstałego roztworu do jednej strzykawki o pojemności 1 mililitra wyposażonej w igłę o rozmiarze 26 na mysz i dootrzewnowo wstrzyknij całą objętość do brzucha każdej myszy. Następnie delikatnie masuj brzuch, aby rozprowadzić nanocząsteczki w całej jamie otrzewnej.

Po co najmniej 25 minutach przymocuj kończyny zwierzęcia, któremu wstrzyknięto eutanazję, na platformie chirurgicznej i użyj ząbkowanych kleszczy i nożyczek preparacyjnych, aby usunąć skórę w celu odsłonięcia otrzewnej. Naciąć otrzewną. Przymocuj płatki otrzewnowe do platformy i umyj wnętrze jamy otrzewnej co najmniej 60 mililitrami PBS. Następnie przenieś platformę do mikrospektrofotometru Ramana z pionową konfiguracją optyczną w zmotoryzowanym stopniu i zobrazuj jamę brzuszną przy odpowiednich parametrach obrazowania.

Bardzo ważne jest, aby płaszczyzna ogniskowa dla skanu Ramana znajdowała się na powierzchni większości wnętrzności. Jeśli narządy znajdują się poza płaszczyzną, uzyskany sygnał nie będzie użyteczny.

• Surface-Enhanced Resonance Raman Scattering (SERRS) - Technics to cause inelastic light scattering using dye.
• Targeted Nanoprobes - Tagged with antibodies to detect specific receptors.
• Non-targeted Nanoprobes - Adhere non-specifically to detect control samples.
• Raman Microspectrophotometer - Device used to generate unique spectral signatures.
• Spectral Signature - Unique light scattering pattern for distinguishing different materials.

• Introduce SERRS – Technique to analyze molecules via light scattering (e.g., SERRS).
• Explain Nanoprobes – Role of targeted and non-targeted nanoprobes in disease detection (e.g., ovarian cancer).
• Using Raman Microspectrophotometer – Imaging and analysis method (e.g., spectral signature).
• Connecting to Experiment – Approach to differentiate cancer cells via nanoprobes.

• [Question 1] What is SERRS and how does it use dyes?
• [Question 2] How do targeted and non-targeted nanoprobes work?
• [Question 3] How does a Raman microspectrophotometer generate spectral signatures?

• Practical Applications – Non-invasive cancer cell detection methodology (e.g., SERRS).
• Industry Impact – Advancement in cancer research and diagnostics (e.g., healthcare).
• Societal Importance – Enhancing early detection and treatment of diseases (e.g., ovarian cancer).
• Scientific Advancements – Contributions to photonic and biomedical research.