Imagem baseada em nanossonda SERRS funcionalizada por anticorpos: uma técnica de imagem Raman altamente sensível para detectar câncer de ovário metastático in vivo

A técnica de Espalhamento Raman de Ressonância Aprimorada por Superfície ou SERRS utiliza moléculas de analito contendo um corante repórter Raman para interagir com a luz incidente e causar espalhamento de luz inelástico.

Comece com uma mistura de injeção contendo dois tipos de nanossondas - nanossondas direcionadas marcadas com anticorpos anti-receptor específicos carregando um corante repórter distinto e nanossondas de controle não direcionadas possuindo um corante repórter diferente. Injete esta suspensão na cavidade peritoneal de um camundongo fêmea com câncer de ovário metastizado. Dê tempo suficiente para que as nanossondas se distribuam dentro da cavidade peritoneal.

As nanossondas funcionalizadas com anticorpos anti-receptor direcionados se ligam a seus receptores específicos superexpressos em células de câncer de ovário, enquanto as nanossondas não direcionadas aderem não especificamente à superfície visceral.

Eutanásia do mouse e prenda-o em uma plataforma de imagem em decúbito dorsal. Incise cirurgicamente seu abdômen e remova os intestinos para expor a cavidade peritoneal. Imagem do mouse sob um microespectrofotômetro Raman.

Na irradiação com luz laser, ambos os tipos de nanossondas fazem com que a luz incidente se espalhe de maneira diferente, cada uma gerando assinaturas espectrais únicas. Processe os espectros para determinar a abundância relativa de nanossondas para diferenciar as células cancerígenas do fundo visceral.

Para injeção de nanossonda, diminua os sabores da nanossonda e ressuspenda os pellets em tampão MES fresco a uma concentração de 600 picomolares. Misture as nanopartículas e carregue 1 mililitro da solução resultante em uma seringa de 1 mililitro equipada com uma agulha de calibre 26 por camundongo e injete intraperitonealmente todo o volume no abdômen de cada camundongo. Em seguida, massageie suavemente o abdômen para distribuir as nanopartículas por toda a cavidade peritoneal.

Após pelo menos 25 minutos, prenda os membros de um animal injetado sacrificado em uma plataforma cirúrgica e use uma pinça serrilhada e uma tesoura de dissecção para remover a pele e expor o peritônio. Incisar o peritônio. Prenda os retalhos peritoneais à plataforma e lave o interior da cavidade peritoneal com pelo menos 60 mililitros de PBS. Em seguida, transfira a plataforma para um microespectrofotômetro Raman com uma configuração óptica vertical em um estágio motorizado e faça a imagem do abdômen sob os parâmetros de imagem apropriados.

É crucial que o plano focal para a varredura Raman esteja na superfície da maioria das vísceras. Se os órgãos estiverem fora do plano, o sinal adquirido não será útil.

• 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.