Name: Explorando a Aplicação da Biosensição Baseada em Espalhamento Raman Aprimorado em Superfícies de SEVs individuais no diagnóstico e terapêuticas de doenças (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: Descubra como a espectroscopia Raman aprimorada por superfície (SERS) combinada com aprendizado de máquina permite a detecção e classificação de vesículas extracelulares individuais para diagnóstico de câncer gástrico e quantificação de fármacos.

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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>1x PBS</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>J61196. AP</td><td></td></tr><tr><td>Grade de cobre de 300 malhas</td><td>Ciências da Microscopia Eletrônica</td><td>EMS200-</td><td></td></tr><tr><td>Solução de paraformaldeído a 4%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1004960700</td><td></td></tr><tr><td>4&Prime; Si wafers&nbsp;</td><td>MSE Supplies</td><td><forte>WA0810</forte></td><td>(100) orientado&nbsp;</td></tr><tr><td>Linha celular A549</td><td>ATCC</td><td>CCL-185&nbsp; </forte></td><td></td></tr><tr><td>Linha celular de AGS</td><td>ATCC</td><td>CRL-1739</td><td></td></tr><tr><td>Rotor da centrífuga F-35-6-30, 5430</td><td>Eppendorf</td><td><forte>22654306</forte></td><td></td></tr><tr><td>CHA Mark 40</td><td>CHA Mark 40</td><td>https://chaindustries.com/mark-40-system/</td><td>Evaporação por feixe de e-feixe</td></tr><tr><td>Solução de cr etchant</td><td>Sigma Aldrich</td><td>651826-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Doxorubicina&nbsp; D-4000</td><td>Laboratórios LC</td><td>D-4000_3g</td><td></td></tr><tr><td>Sistema ExoView R100 e ExoView Human Tetraspanin Kit</td><td>NanoView Biosciences</td><td>https://www.nowmedicalstudios. com/portfolio/nanoview- biosciences-3d-product-illustrations</td><td></td></tr><tr><td>Solução FeCl3</td><td>Sigma Aldrich</td><td>451649</td><td></td></tr><tr><td>Solução HF</td><td>Sigma Aldrich</td><td>695068-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Hs 738.St/Int linha celular</td><td>ATCC</td><td>CRL-7869</td><td></td></tr><tr><td>Em Microscópio Raman confocal via</td><td>Renishaw</td><td>https://www.renishaw.com/en/ invia-confocal-raman-microscope --6260?srsltid=AfmBOoqbZlyW qv2KDdcXV0UZnp8tdLNgYZ0 GbZvGOWI6z1OKi48rg5-b</td><td></td></tr><tr><td>Solução KOH</td><td>Sigma Aldrich</td><td>417661</td><td></td></tr><tr><td>Shakers de bancada MaxQ 4000 para incubação/refrigeração</td><td>Termo Científica</td><td>SHKA4000 (4320)</td><td></td></tr><tr><td>Incubadora MCO-19AIC</td><td>SANYO</td><td>8380-30-0035</td><td></td></tr><tr><td>Filtro Millex-GP</td><td>MilliporeSigma</td><td>SLGPM33RS</td><td>&nbsp; 0,22 & micro; m</td></tr><tr><td>Microscópio NanoSEM 230</td><td>FEI</td><td>SEM-FEI-014&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Nanosight NS300</td><td>Malvern Panalytical</td><td>https://www.malvernpanalytical .com/en/support/produto-suporte /nanosight-range/nanosight-ns300</td><td></td></tr><tr><td>Linha celular NCI-N87</td><td>ATCC</td><td>CRL-5822</td><td></td></tr><tr><td>Optima TLX Ultracentrífuga</td><td>Beckman Coulter</td><td>8043-30-1197</td><td></td></tr><tr><td>Oxford Plasmalab 80 Plus</td><td>Oxford Plasmalab</td><td>https://plasma.oxinst.com/ Produtos/RIE/Plasmapro-800-RIE</td><td></td></tr><tr><td>Esferas de poliestireno</td><td>Alfa Aesar</td><td><forte>AA42711AB</forte></td><td>500 milhas náuticas</td></tr><tr><td>qEVoriginal/35 nm</td><td>Izon</td><td>ICO-35</td><td></td></tr><tr><td>Grafeno de camada única</td><td>MSE Supplies</td><td><forte>ME0408</forte></td><td></td></tr><tr><td>Frasco T-75</td><td>VWR</td><td>156800</td><td></td></tr><tr><td>TF20 EM de alta resolução</td><td>FEI</td><td>https://eicn.cnsi.ucla.edu/project/fei-tf20-tem/</td><td></td></tr><tr><td>Solução de acetato de uranila</td><td>Ciências da Microscopia Eletrônica</td><td>22400-1</td><td></td></tr></tbody></table>

explorando a aplicação da biosensição baseada em espalhamento raman aprimorado em superfícies de sevs individuais no diagnóstico e terapêuticas de doenças

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

Explorando a Aplicação da Biosensição Baseada em Espalhamento Raman Aprimorado em Superfícies de SEVs individuais no diagnóstico e terapêuticas de doenças

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

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Este vídeo descreve a técnica de espalhamento Raman de ressonância aprimorada por superfície para detectar câncer de ovário metastático usando nanossondas direcionadas, anticorpos anti-receptores específicos e nanossondas de controle não direcionadas. Este método ajuda a determinar a abundância relativa das duas nanossondas e diferenciar as células cancerígenas do fundo visceral.

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

Descrevemos a fabricação e caracterização de sistemas nanobiológicos fazendo interface com substratos nanoestruturados com proteínas imobilizadas e aptâmeros. As etapas experimentais relevantes envolvendo a fabricação litográfica de substratos nanoestruturados, biofuncionalização e caracterização de espectroscopia Raman aprimorada por superfície (SERS) são relatadas. A detecção SERS de proteínas imobilizadas na superfície e a sondagem da ligação proteína-ligante e aptâmero-ligante são...

Superfície reforçada Raman Detection Espectroscopia de Biomoléculas Usando EBL Fabricadas Nanoestruturados Substratos

Um processo para a fabricação e realizando a superfície à base de filtro reforçada Raman espectroscópica (SERS) ensaio para a detecção de contaminantes químicos (ou seja, ferbam pesticida e antibiótico ampicilina) é apresentada.

A superfície à base de filtro avançado Raman espectroscópica Ensaio para a rápida detecção de contaminantes químicos

As sondas ópticas baseadas em nanopartículas foram projetadas como um veículo para detectar antígenos usando espectroscopia Raman e UV-Vis. Aqui descrevemos um protocolo para preparar tais sondas para um imunoensaio de espectroscopia UV-Vis / Raman de forma a incorporar futuros recursos de multiplexação.

A fabricação de um UV-Vis e espectroscopia Raman de plataforma Imuno

Este trabalho descreve um método de litografia de nanoimprinting para fabricar matrizes de sensoriamento de alta qualidade que funcionam no princípio de transmissão óptica extraordinária. O biosensor é de baixo custo, robusto e fácil de usar e pode detectar troponina cardíaca eu no soro em concentrações clinicamente relevantes (99th percentil corte ∼10-400 pg/mL, dependendo do ensaio).

Usando transmissão óptica extraordinária para quantificar biomarcadores cardíacos no soro humano

Câncer de ovário forma metástases em toda a cavidade peritoneal. Aqui, apresentamos um protocolo para fazer e uso folato receptores alvo superfície melhorada ressonância nanosondas de espalhamento Raman que revelam estas lesões com alta especificidade através de ratiometric de imagem. As nanosondas são administradas intraperitonealmente com ratos vivos, e as imagens derivadas se correlacionam bem com a histologia.

Ressonância de superfície melhorada Raman dispersão nano-sonda Ratiometry para detecção de câncer de ovário microscópico através do Receptor de folato como alvo

Este protocolo apresenta uma plataforma integrada de espectroscopia-massa raman (EM) que é capaz de alcançar a resolução unicelular. A espectroscopia raman pode ser usada para estudar a resposta celular aos medicamentos, enquanto a EM pode ser usada para análise direcionada e quantitativa da captação e metabolismo de medicamentos.

Uma plataforma integrada de espectroscopia e espectrometria de massa para estudar a absorção, metabolismo e efeitos de drogas unicelulares

Este trabalho propõe uma nova geração de plataformas analíticas multiparamétricas com maior rendimento para a caracterização de subconjuntos de vesículas extracelulares. O método é baseado em uma combinação de métodos de biossensoriamento multiplexado com análises metrológicas e morfomecânicas por microscopia de força atômica, juntamente com espectroscopia Raman, para qualificar alvos vesiculares presos em um biochip de microarray.

Plataforma Analítica Multimodal em um Chip de Ressonância de Plasmon de Superfície Multiplexada para a Análise de Subconjuntos de Vesículas Extracelulares

Neste estudo, desenvolvemos uma nanossonda de impressão digital baseada em espalhamento Raman (SERS) de baixo custo com biocompatibilidade favorável para mostrar bioimagem de células vivas livre de marcação e detectar duas cepas bacterianas, mostrando em detalhes como obter espectros SERS de células vivas em um método não destrutivo.

Bioanálise de espalhamento Raman sem superfície com base em nanossondas de Au@Carbon pontos

Utilizando uma plataforma multimodal que combina modalidades de imagem óptica sem rótulo, desenvolvemos um protocolo para visualizar e quantificar a dinâmica e o metabolismo celular. Por meio de imagens via fluorescência multifotônica, geração de segundo harmônico e microscopia de espalhamento Raman estimulada, podemos gerar uma visão holística do ambiente celular e molecular.

Plataforma de imagem óptica multimodal para estudar o metabolismo celular

Descubra como a espectroscopia Raman aprimorada por superfície (SERS) combinada com aprendizado de máquina permite a detecção e classificação de vesículas extracelulares individuais para diagnóstico de câncer gástrico e quantificação de fármacos.

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