Method Article

Синтез, характеристика и применение суперпарамагнитных нанозондов оксида железа для обнаружения экстралегочного туберкулеза

DOI:

10.3791/58227

⸱

February 16th, 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pulmonary and Critical Care Medicine, Taipei Medical University-Shuang Ho Hospital, 2Department of Research and Department of Dentistry, Taipei Medical University / Shuang-Ho Hospital, 3Department of Pathology, Taipei Medical University, 4Department of Urology, School of Medicine, College of Medicine, Taipei Medical University, 5McLean Imaging Center, McLean Hospital/Harvard Medical School, 6Department of Physical Medicine and Rehabilitation, School of Medicine, College of Medicine, Taipei Medical University, 7Department of Medicine, Mackay Medical College, 8Department of Biological Science and Technology, National Chiao Tung University, 9Graduate Institute of Clinical Medicine, Taipei Medical University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Для улучшения серологических диагностических тестов на антигены Mycobacterium tuberculosis, мы разработали суперпарамагнитные нанозонды оксида железа для выявления внелегочного туберкулеза.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Молекулярный зонд визуализации, состоящий из наночастиц суперпарамагнитного оксида железа (SPIO) и поверхностных антител Mycobacterium tuberculosis (MtbsAb), был синтезирован для повышения чувствительности к визуализации для внелегочного туберкулеза (ETB). Нанозонд SPIO был синтезирован и спрячен с MtbsAb. Очищенный нанозонд SPIO-MtbsAb был охарактеризован с использованием TEM и NMR. Для определения способности к ориентации зонда, нанозонды SPIO-MtbsAb были инкубированы Mtb для анализа в пробирке изображений и введены в Mtb-inoculated мышей для исследования in vivo с магнитным резонансом (MR). Снижение контрастности на магнитно-резонансной томографии (МРТ) клеток Mtb и THP1 показало пропорционально концентрации нанозондов SPIO-MtbsAb. После 30 минут внутривенного инъекционного нанозонда SPIO-MtbsAb в зараженных МТБ мышей, интенсивность сигнала гранулематозного участка была увеличена в 14 раз в T2-взвешенных изображений MR по сравнению с теми, у мышей, получающих инъекции PBS. Нанозонды MtbsAb могут быть использованы в качестве нового метода обнаружения ETB.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Во всем мире внелегочная туберкулезная (ВТБ) представляет собой значительную долю случаев заболевания туберкулезом (ТБ). Тем не менее, диагностика ETB часто пропущена или отложена из-за его коварного клинического представления и плохой производительности диагностических тестов; ложные результаты включают мазки косы отрицательные для кислотно-быстрых бацилл, отсутствие гранулематозной ткани на гистопатологии, или неспособность к культуре Mycobacterium туберкулеза (Mtb). По сравнению с типичными случаями, ETB встречается реже и включает в себя небольшое освобождение бацилл Mtb. Кроме того, он обычно локализован в труднодоступных местах, таких как лимфатические ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Весь протокол, касающийся эксперимента на животных, соответствует стандартным эксплуатационным процедурам для лабораторного животноводства в соответствии с Национальными институтами медицинских руководящих принципов по уходу и использованию лабораторных животных (8-е издание, 2011) и одобрен институционального комитета по уходу за животными и использованию.

1. Синтез наночастиц SPIO

  1. Приготовьте dextran-покрытием магнитных наночастиц оксида железа, энергично перемешивая смесь декеспна Т-40 (5 мл; 50% ж/ч) и ваковая решения FeCl3No6H2O (0,45 г; 2,77 ммоль) и FeCl2No4H2O (0,32 г; 2,52 ммоль....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Синтез и характеристика нанозонда SPIO-MtbsAb
Наночастицы SPIO были разработаны для сопряжения с MtbsAb. Декстран стабилизировался на поверхности наночастиц SPIO, был перекрестным эпиглухохидрином. Наночастицы SPIO были впоследствии включены в EDBE для активации первичных функциональных групп амина на деквенских концах. Затем SA была сопряжена с spiO-EDBE-SA. Нанозонды SPIO-MtbsAb образовались на последнем этапе через спряжение MtbsAb с SPIO-EDBE-SA в присутствии связующих агентов. Изображение tEM нан.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Как и в соответствующих исследованиях, наши выводы относительно нанозондов SPIO-MtbsAb продемонстрировали значительную специфичность для Mtb27,28. Подкожная гранулема Mtb была обнаружена через месяц после инъекции туберкулеза в моделях мыши. Типичные результаты гистологии туберкулеза включали инфильтрацию лимфоцитов, наличие эпителиоидных макрофагов и неоваскуляризацию. Кислотно-быстрые бациллы были рассеяны в поражениях туберкулеза, подтверждающие выводы иммуног.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ни один из авторов не имеет никакого проприетарного интереса к материалам, рассмотренным в данном исследовании.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы благодарны за финансовую поддержку со стороны Министерства экономики Тайваня (гранты НСК-101-2120-М-038-001, MOST 104-2622-B-038 -007, MOST 105-2622-B-038-004) для выполнения этой исследовательской работы. Эта рукопись была отредактирована Уоллес академическим редактированием.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
(бензотриазол-1-илокси) трипирролидинофосфоний гексафторфосфатSigma-Aldrich
1-гидроксибензотриазолSigma-Aldrich
dextran(T-40)GE Healthcare Bio-sciences AB
эпихлоргидрин, 2,2'-(этилендиокси)бис(этиламин)Sigma-Aldrich
хлорид железа гексагидратФлюка
тетрагидрат хлорида железаФлюка
Человеческий моноцитарный THP-1
M. bovis БЦЖПастер Mé rieuxConnaught штамм; ImmuCyst Aventis
MRIGE medical Systems3.0-T, Signa
NH4OHFluka
NMR релаксометрBrukerNMS-120 Minispec
Sephacryl S-300GE Healthcare Bio-sciences AB
Sephadex G-25GE Healthcare Bio-sciences AB
Молекулярная пористая мембранная трубка SPECTRUM, 12 000 -14 000 МВт отрезаннаяSpectrum Laboratories Inc
- Поликлональное антитело к MtbAcris Antibodies GmbHBP2027
JEOLJEM-2000 EX II
поверхность антитела к туберкулезу Просвечивающий электронный микроскоп

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Small, P. M., et al. Treatment of tuberculosis in patients with advanced human immunodeficiency virus infection. New England Journal of Medicine. 324, 289-294 (1991).
  2. Alvarez, S., McCabe, W. R. Extrapulmon....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Superparamagnetic Iron Oxide NanoparticlesExtrapulmonary Tuberculosis DetectionMagnetic Resonance ImagingTransmission Electron MicroscopyNuclear Magnetic ResonanceGel Filtration ChromatographyDextran Coated Iron OxideMycobacterium tuberculosis Surface AntibodyT2 Weighted MRISignal Intensity Enhancement

Related Articles