Функционализированная антителами визуализация на основе нанозондов SERRS: высокочувствительный метод визуализации Рамана для выявления метастатического рака яичников in vivo

Метод поверхностно-резонансного комбинационного рассеяния или SERRS использует молекулы аналита, несущие репортерный краситель комбинационного рассеяния, которые взаимодействуют с падающим светом и вызывают неупругое рассеяние света.

Начните с инъекционной смеси, содержащей два типа нанозондов - целевые нанозонды, помеченные специфическими антирецепторными антителами, несущими отдельный репортерный краситель, и нецелевые контрольные нанозонды, обладающие другим репортерным красителем. Введите эту суспензию в брюшную полость самки мыши, несущей метастазы рака яичников. Дайте достаточно времени для распределения нанозондов в брюшной полости.

Функциональные нанозонды таргетных антирецепторных антител связываются со своими специфическими рецепторами, сверхэкспрессирующимися на клетках рака яичников, в то время как нецелевые нанозонды неспецифически прилипают к висцеральной поверхности.

Усыпьте мышь и закрепите ее на платформе для визуализации в положении лежа на спине. Хирургическим путем надрезают его брюшную полость и удаляют кишечник, чтобы обнажить брюшинную полость. Представьте себе мышь под рамановским микроспектрофотометром.

При облучении лазерным светом оба типа нанозондов заставляют падающий свет рассеиваться по-разному, каждый из которых генерирует уникальные спектральные сигнатуры. Обработка спектров для определения относительного содержания нанозондов для дифференцировки раковых клеток от висцерального фона.

Для введения нанозонда уменьшите ароматизаторы обоих нанозондов и повторно суспендируйте гранулы в свежем буфере MES в концентрации 600 пикомоляров. Смешайте наночастицы и загрузите по 1 миллилитру полученного раствора в один шприц объемом 1 миллилитров, оснащенный иглой 26 калибра, на каждую мышь и внутрибрюшинно введите весь объем в брюшную полость каждой мыши. Затем аккуратно помассируйте живот, чтобы распределить наночастицы по всей брюшной полости.

По прошествии не менее 25 минут закрепите конечности усыпленного инъекционного животного на хирургической платформе и с помощью зазубренных щипцов и ножниц для рассечения удалите кожу, чтобы обнажить брюшину. Надрезать брюшину. Приложите брюшинные лоскуты к платформе и промойте внутреннюю часть брюшинной полости не менее чем 60 миллилитрами PBS. Затем перенесите платформу на рамановский микроспектрофотометр с вертикальной оптической конфигурацией в моторизованном столике и сделайте изображение брюшной полости с соответствующими параметрами изображения.

Крайне важно, чтобы фокальная плоскость для комбинационного сканирования находилась на поверхности большей части внутренних органов. Если органы находятся не в плоскости, полученный сигнал не принесет пользы.

• 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.