संश्लेषण, लक्षण वर्णन, और एक्स्ट्रापल्मोनरी तपेदिक का पता लगाने के लिए सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड नैनोप्रोब्स का आवेदन
Summary
माइकोबैक्टीरियम तपेदिक एंटीजन के लिए सीरोलॉजिकल डायग्नोस्टिक परीक्षणों में सुधार करने के लिए, हमने असाधारण तपेदिक का पता लगाने के लिए सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड नैनोप्रोब्स विकसित किए।
Abstract
सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड (एसपीआईओ) नैनोकणों और माइकोबैक्टीरियम तपेदिक सतह एंटीबॉडी (एमटीबीएसएबी) को शामिल करते हुए एक आणविक इमेजिंग जांच को एक्स्पल्मोनरी तपेदिक (ईटीबी) के लिए इमेजिंग संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए संश्लेषित किया गया था । एक एसपीआईओ नैनोप्रोब को एमटीबीएसएबी के साथ संश्लेषित और संयुग्मित किया गया था। शुद्ध एसपीआईओ-एमटीबीएसएबी नैनोप्रोब को टीएम और एनएमआर का उपयोग करके विशेषता थी। जांच की लक्ष्यीकरण क्षमता का निर्धारण करने के लिए, SPIO-MtbsAb नैनोप्रोब्स को एमटीबी के साथ इन विट्रो इमेजिंग परख के लिए इनोडो इमेजिंग परख के लिए इनक्यूबेटेड किया गया था और चुंबकीय अनुनाद (एमआर) के साथ वीवो जांच में एमटीबी-टीका वाले चूहों में इंजेक्ट किया गया था । एमटीबी और टीएचपी1 कोशिकाओं के चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) पर कंट्रास्ट एन्हांसमेंट डिडक्शन ने एसपीआईओ-एमटीबीएसएबी नैनोप्रोब एकाग्रता के आनुपातिक दिखाई । एमटीबी संक्रमित चूहों में नसों में SPIO-MtbsAb नैनोप्रोप इंजेक्शन के 30 min के बाद, दानेदार साइट के संकेत तीव्रता टी 2 भारित एमआर छवियों में 14 गुना से बढ़ाया गया था कि PBS इंजेक्शन प्राप्त चूहों में की तुलना में । एमटीबीएसएबी नैनोप्रोब्स का उपयोग ईटीबी का पता लगाने के लिए एक उपन्यास तौर-तरीकों के रूप में किया जा सकता है।
Introduction
विश्व स्तर पर, एक्सट्रापल्मोनरी तपेदिक (ईटीबी) तपेदिक (टीबी) के मामलों के एक महत्वपूर्ण अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है। फिर भी, ईटीबी निदान अक्सर अपनी कपटी नैदानिक प्रस्तुति और नैदानिक परीक्षणों पर खराब प्रदर्शन के कारण याद किया जाता है या देरी हो जाती है; झूठे परिणामों में एसिड-फास्ट बेसिली के लिए थूक स्मीयरनकारात्मक, हिस्टोपैथोलॉजी पर दानेदार ऊतक की कमी, या माइकोबैक्टीरियम तपेदिक (एमटीबी) संस्कृति में विफलता शामिल हैं। विशिष्ट मामलों के सापेक्ष, ईटीबी कम बार होता है और इसमें एमटीबी बेसिली की थोड़ी मुक्ति शामिल है। इसके अलावा, यह आमतौर पर दुर्गम-से-पहुंच साइटों पर स्थानीयकृत होता है, जैसे लिम्फ नोड्स, प्लीउरा और ऑस्टियोआर्टिकुलर क्षेत्र1। इस प्रकार, पर्याप्त नैदानिक नमूनों को प्राप्त करने के लिए आक्रामक प्रक्रियाएं, जो जीवाणु पुष्टि को जोखिम भरा और कठिन बनाती हैं,आवश्यक 2,3,4हैं।
ईटीबी के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एंटीबॉडी डिटेक्शन परीक्षण नैदानिक पहचान के लिए अविश्वसनीय हैं क्योंकि उनकी संवेदनशीलता (0.00-1.00) और विशिष्टता (0.59-1.00) सभी बाह्य साइटों के लिएसंयुक्त 5। इंटरफेरॉन-ए-, कल्चर फिल्ट्रेट प्रोटीन (सीएफपी) और अव्यक्त और सक्रिय टीबी के निदान के लिए प्रारंभिक गुप्त एंटीजेनिक लक्ष्य (ESAT) के लिए एंजाइम से जुड़े इम्यूनोस्पॉट (ELISPOT) परखों का उपयोग किया गया है। हालांकि, ईटीबी6,7,8के निदान के लिए परिणाम विभिन्न रोग स्थलों के बीच भिन्न होते हैं। इसके अलावा, त्वचा पीपीडी (शुद्ध प्रोटीन व्युत्पन्न) और क्वांटिफेरन-टीबी अक्सर झूठे नकारात्मक परिणाम9प्रदान करते हैं । क्वांटिफेरन-टीबी-2जी एक संपूर्ण रक्त प्रतिरक्षा प्रतिक्रियापराहै, जिसके लिए प्रभावित अंग से नमूने की आवश्यकता नहीं होती है और यह एक वैकल्पिक नैदानिक उपकरण6,10,11हो सकता है। आमतौर पर टीबी दिमागी पहचान के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य नैदानिक तरीके, जैसे पॉलीमरेज चेन रिएक्शन, अभी भी नैदानिक निदान12,13को आत्मविश्वास से बाहर करने के लिए बहुत असंवेदनशील हैं। ये पारंपरिक परीक्षण बाह्य संक्रमण स्थल की खोज करने के लिए अपर्याप्त नैदानिक जानकारी प्रदर्शित करते हैं। इस प्रकार, उपन्यास नैदानिक तौर-तरीकों की चिकित्सकीय आवश्यकता होती है।
आणविक इमेजिंग का उद्देश्य उपन्यास उपकरण ों को डिजाइन करना है जो सीधे वीवो14,15में रोग प्रक्रियाओं के विशिष्ट आणविक लक्ष्यों को स्क्रीन कर सकते हैं । एक टी-2 भारित एनएमआर कंट्रास्ट एजेंट सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड (एसपीआईओ), चुंबकीय अनुनाद (एमआर) इमेजिंग (एमआरआई)16,17की विशिष्टता और संवेदनशीलता को काफी बढ़ा सकता है । इस नए कार्यात्मक इमेजिंग मोडलिटी ठीक लिगामेंट-रिसेप्टर बातचीत के माध्यम से आणविक स्तर पर ऊतक परिवर्तन स्केच कर सकते हैं । इस अध्ययन में, एसपीआईओ नैनोकणों को शामिल करते हुए एक नई आणविक इमेजिंग जांच को ईटीबी निदान के लिए एमटीबी सरफेस एंटीबॉडी (एमटीबीएसएबी) के साथ संजूगेट करने के लिए संश्लेषित किया गया था । एसपीआईओ नैनोप्रोब ऊतकों और निकायों के लिए न्यूनतम आक्रामक हैं18,19. इसके अलावा, ये नैनोप्रोब्स अपने पैरामैग्नेटिक गुणों के कारण कम सांद्रता पर सटीक एमआर छवियों को प्रदर्शित कर सकते हैं। इसके अलावा, एसपीआईओ नैनोप्रोब्स कम से कम एलर्जी प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करते हैं क्योंकि लोहे के आयनों की उपस्थिति सामान्य शरीर विज्ञान का हिस्सा है। यहां, ईटीबी को लक्षित करने वाले एसपीआईओ-एमटीबीएसएबी नैनोप्रोब्स की संवेदनशीलता और विशिष्टता का मूल्यांकन सेल और पशु मॉडल दोनों में किया गया था। परिणामों ने दिखा दिया कि नैनोप्रोब्स ईटीबी निदान के लिए अतिसंवेदनशील इमेजिंग एजेंटके रूप में लागू थे।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रासंगिक अध्ययनों के समान, एसपीआईओ-एमटीबीएसएबी नैनोप्रोब्स के बारे में हमारे निष्कर्षों ने एमटीबी27,28के लिए एक महत्वपूर्ण विशिष्टता का प्रदर्शन किया। माउस मॉडल में टीबी इंजेक?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक इस शोध कार्य को करने के लिए अर्थव्यवस्था मंत्रालय ताइवान (अनुदान एनएससी-101-2120-एम-038-001, अधिकांश 104-2622-बी-038-007, अधिकांश 105-2622-बी-038-004) से वित्तीय सहायता के लिए आभारी हैं। इस पांडुलिपि को वालेस अकादमिक संपादन द्वारा संपादित किया गया था।
Materials
| (benzotriazol-1-yloxy) tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate | Sigma-Aldrich | ||
| 1-hydroxybenzotriazole | Sigma-Aldrich | ||
| dextran(T-40) | GE Healthcare Bio-sciences AB | ||
| epichlorohydrin, 2,2'-(ethylenedioxy)bis(ethylamine) | Sigma-Aldrich | ||
| ferric chloride hexahydrate | Fluka | ||
| ferrous chloride tetrahydrate | Fluka | ||
| Human monocytic THP-1 | |||
| M. bovis BCG | Pasteur Mérieux | Connaught strain; ImmuCyst Aventis | |
| MRI | GE medical Systems | 3.0-T, Signa | |
| NH4OH | Fluka | ||
| NMR relaxometer | Bruker | NMS-120 Minispec | |
| Sephacryl S-300 | GE Healthcare Bio-sciences AB | ||
| Sephadex G-25 | GE Healthcare Bio-sciences AB | ||
| SPECTRUM molecular porous membrane tubing, 12,000 -14,000 MW cut off | Spectrum Laboratories Inc | ||
| TB surface antibody- Polyclonal Antibody to Mtb | Acris Antibodies GmbH | BP2027 | |
| transmission electron microscope | JEOL | JEM-2000 EX II |
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