Mycobacterium tuberculosis antijenleri için serolojik tanı testlerini geliştirmek için ekstrapulmoner tüberkülozu tespit etmek için süperparamanyetik demir oksit nanoprobları geliştirdik.
Method Article
Mycobacterium tuberculosis antijenleri için serolojik tanı testlerini geliştirmek için ekstrapulmoner tüberkülozu tespit etmek için süperparamanyetik demir oksit nanoprobları geliştirdik.
Süperparamanyetik demir oksit (SPIO) nano partikülleri ve Mycobacterium tuberculosis yüzey antikorlarından (MtbsAb) oluşan moleküler görüntüleme sondası, ekstrapulmoner tüberküloz (ETB) için görüntüleme hassasiyetini artırmak için sentezlendi. Bir SPIO nanoprobub sentezlendi ve MtbsAb ile konjuge edildi. Saflaştırılmış SPIO-MtbsAb nanoprobutem ve NMR kullanılarak karakterize edildi. Sondanın hedefleme yeteneğini belirlemek için SPIO-MtbsAb nanoprobları in vitro görüntüleme tahlilleri için Mtb ile kuluçkaya yatırıldı ve manyetik rezonans (MR) ile in vivo araştırma için Mtb-inoprole farelere enjekte edildi. Mtb ve THP1 hücrelerinin manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kontrast geliştirme azaltma SPIO-MtbsAb nanoprob konsantrasyonu ile orantılı gösterdi. Mtb enfekte fareleriçine intravenöz SPIO-MtbsAb nanoprobe enjeksiyon 30 dakika sonra, granülomatöz sitenin sinyal yoğunluğu 14 kat T2 ağırlıklı MR görüntüleri ile pbs enjeksiyonu alan fareler ile karşılaştırıldığında geliştirilmiştir. MtbsAb nanoprobları ETB tespiti için yeni bir yöntem olarak kullanılabilir.
Küresel olarak, ekstrapulmoner tüberküloz (ETB) tüberküloz (TB) olgularının önemli bir oranını temsil eder. Bununla birlikte, ETB tanısı genellikle cevapsız veya gecikmiş nedeniyle sinsi klinik sunum ve tanı testlerinde kötü performans; yanlış sonuçlar arasında asit hızlı basiller için negatif balgam yaymaları, histopatolojide granülomatöz doku eksikliği veya Kültür Mycobacterium tuberculosis 'in (Mtb) başarısızlığı sayılabilir. Tipik vakalara göre, ETB daha az sıklıkta ortaya çıkar ve Mtb basilinin çok az serbestliğini içerir. Buna ek olarak, genellikle lenf düğümleri, plevra ve osteoartiküleralanlar1 gibi ulaşılabilmek zor sitelerde lokalize edilir. Bu nedenle, bakteriyolojik doğrulamariskli ve zor kılan yeterli klinik örneklerin elde edilmesi için invaziv prosedürler, gerekli2,3,4.
ETB için ticari olarak mevcut antikor algılama testleri klinik algılama için güvenilmez çünkü duyarlılık geniş bir yelpazede (0.00-1.00) ve özgüllük (0.59-1.00) kombine tüm ekstrapulmoner siteler için5. Enzime bağlı immünspot (ELISPOT) interferon-γ, kültür filtrat proteini (CFP) ve erken salgı antijenik hedef (ESAT) için tahliller gizli ve aktif Tüberküloz tanısı için kullanılmıştır. Ancak, sonuçlar ETB tanısı için farklı hastalık siteleri arasında değişir6,7,8. Buna ek olarak, cilt PPD (saflaştırılmış protein türevi) ve QuantiFERON-TB sık yanlış negatifsonuçlar9 sağladı. QuantiFERON-TB-2G etkilenen organdan bir örnek gerektirmez ve bu alternatif bir tanıaracı6 olabilir tam bir kan immün reaktivite tahlili,10,11. Genellikle TB menenjit için kullanılan diğer tanı yöntemleri, polimeraz zincir reaksiyonu gibi, hala çok emin klinik tanı dışlamak için duyarsız12,13. Bu konvansiyonel testler ekstrapulmoner enfeksiyon bölgesini keşfetmek için yeterli tanısal bilgi göstermez. Bu nedenle, yeni tanı yöntemleri klinik olarak gereklidir.
Moleküler görüntüleme, vivo14,15'tehastalık süreçlerinin spesifik moleküler hedeflerini doğrudan tarayabilen yeni araçlar tasarlamayı amaçlamaktadır. Süperparamanyetik demir oksit (SPIO), Bir T2 ağırlıklı NMR kontrast ajan, önemli ölçüde özgüllük ve manyetik rezonans duyarlılığı artırabilir (MR) görüntüleme (MRG)16,17. Bu yeni fonksiyonel görüntüleme yöntemi, ligand-reseptör etkileşimleri yoluyla doku değişikliklerini moleküler düzeyde tam olarak çizebilir. Bu çalışmada, SPIO nano partiküllerinden oluşan yeni bir moleküler görüntüleme sondası, ETB tanısı için Mtb yüzey antikor (MtbsAb) ile eşleşecek şekilde sentezlendi. SPIO nanoproblar muayene altında doku ve organları minimal invaziv18,19. Ayrıca, bu nanoproblar paramanyetik özellikleri nedeniyle düşük konsantrasyonlarda hassas MR görüntüleri gösterebilir. Buna ek olarak, SPIO nanoproblar demir iyonlarının varlığı normal fizyolojinin bir parçası olduğu için en az alerjik reaksiyonlar ortaya çıkargörünür. Burada ETB'yi hedef alan SPIO-MtbsAb nanoproblarının duyarlılığı ve özgüllüğü hem hücre hem de hayvan modellerinde değerlendirildi. Sonuçlar, nanoprobların ETB tanısı için ultra duyarlı görüntüleme ajanları olarak uygulanabilir olduğunu göstermiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Hayvan deneyi ile ilgili tüm protokol, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüleri Yönergeleri uyarınca laboratuvar hayvanı ıslahı için standart çalışma prosedürlerini izler ve kurumsal hayvan bakım ve kullanım komitesi.
1. SPIO nanopartikül sentezi
2. SPIO-MtbsAb sentezi
3. Parçacık morfolojisi gözlem ve gevşeme kademeölçümü
4. Hücre görüntüleme
5. BCG (Bacillus Calmette-Guérin) aşılama
6. In vivo MRG
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
SPIO-MtbsAb nanoprob sentezi ve karakterizasyonu
SPIO nano tanecikleri MtbsAb ile biraraya getirmek için tasarlanmıştır. SPIO nano taneciklerinin yüzeyinde stabilize dekstran epiklorohidrin ile çapraz bağlandı. SPIO nano tanecikleri daha sonra dextran uçlarında birincil amin fonksiyonel grupları etkinleştirmek için EDBE ile dahil edildi. SA daha sonra SPIO-EDBE-SA oluşturmak için konjuge edildi. SPIO-MtbsAb nanoprobları, MtbsAb'ın SPIO-EDBE-SA ile kaplin ajanlarının varlığında çekimi ile son adımda ol...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
İlgili çalışmalara benzer şekilde, SPIO-MtbsAb nanoprobları ile ilgili bulgularımız Mtb27,28için önemli bir özgüllük göstermiştir. Fare modellerinde tb enjeksiyonundan 1 ay sonra deri altı Mtb granülomu bulundu. Tipik Tüberküloz granülomatöz histoloji bulguları lenfosit infiltrasyonu, epiteloid makrofajvarlığı ve nevasaskülarizasyon dur. Asit hızlı basiller Tüberküloz lezyonlarına dağıldı ve MtbsAb immünohistokimya bulgularını doğruladı. Bu, Mtb yüzey antijeni ve...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların hiçbiri bu çalışmada incelenen malzemelerherhangi bir özel ilgi vardır.
Yazarlar Ekonomi Bakanlığı Tayvan mali destek için müteşekkir (verir NSC-101-2120-M-038-001, MOST 104-2622-B-038 -007, MOST 105-2622-B-038-004) bu araştırma çalışması gerçekleştirmek için. Bu el yazması Wallace Akademik Düzenleme tarafından düzenlenmiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| (benzotriazol-1-iloksi) tripirolidinofosfonyum hekzaflorofosfat | Sigma-Aldrich | ||
| 1-hidroksibenzotriazol | Sigma-Aldrich | ||
| dekstran(T-40) | GE Sağlık Biyo-bilimleri AB | ||
| epiklorohidrin, 2,2'-(etilendioksi)bis (etilamin) | Sigma-Aldrich | ||
| ferrik klorür hekzahidrat | Fluka | ||
| demir klorür tetrahidrat | Fluka | ||
| İnsan monositik THP-1 | |||
| M. bovis BCG | Pasteur Mé rieux | Connaught suşu; ImmuCyst Aventis | |
| MRI | GE tıbbi sistemler | 3.0-T, Signa | |
| NH4OH | Fluka | ||
| NMR gevşeme ölçer | Bruker | NMS-120 Minispec | |
| Sephacryl S-300 | GE Sağlık Biyo-bilimleri AB | ||
| Sephadex G-25 | GE Sağlık Biyo-bilimleri AB | ||
| SPECTRUM moleküler gözenekli membran boru, 12.000 -14.000 MW kesilmiş | Spectrum Laboratories Inc | ||
| TB yüzey antikoru - Mtb Acris Antibodies GmbH'ye Poliklonal Antikor | BP2027 | ||
| transmisyon elektron mikroskobu | JEOL | JEM-2000 EX II |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission