초초파라마그네틱 산화질소 나노프로브의 합성, 특성화 및 적용
Summary
결핵 균균에 대한 혈청학적 진단 테스트를 개선하기 위해 초파라마그네틱 산화철 나노프로브를 개발하여 폐결핵을 검출했습니다.
Abstract
초파라마그네틱 산화물(SPIO) 나노입자 및 결핵 표면 항체(MtbsAb)를 포함하는 분자 이미징 프로브를 합성하여 폐외 결핵(ETB)에 대한 이미징 감도를 향상시켰다. SPIO 나노프로브를 합성하고 MtbsAb와 공액화하였습니다. 정제된 SPIO-MtbsAb 나노프로브는 TEM 및 NMR을 사용하는 것을 특징으로 하였다. 프로브의 표적화 능력을 결정하기 위해, SPIO-MtbsAb 나노프로브는 시험관내 이미징 검사를 위해 Mtb로 배양하고 자기 공명(MR)으로 생체 내 조사를 위해 Mtb 접종 마우스에 주입하였다. Mtb 및 THP1 세포의 자기 공명 영상(MRI)에 대한 대비 향상 감소는 SPIO-MtbsAb 나노프로브 농도에 비례하는 것으로 나타났다. Mtb-감염된 마우스내의 정맥 SPIO-MtbsAb 나노프로브 주사 30분 후, 육아종 부위의 신호 강도는 PBS 주사를 받은 마우스에 비해 T2 가중 MR 이미지에서 14배 향상되었다. MtbsAb 나노 프로브는 ETB 검출을 위한 새로운 양식으로 사용될 수 있습니다.
Introduction
전 세계적으로, 폐외 결핵 (ETB)는 결핵 (TB) 케이스의 중요한 비율을 나타냅니다. 그럼에도 불구하고, ETB 진단은 종종 그것의 교활한 임상 프리젠 테이션 및 진단 테스트에 대한 성능 저하 로 인해 놓치거나 지연됩니다; 거짓 결과는 산 빠른 간균에 대한 부정적인 가래 얼룩을 포함, 조직 병리학에 육아종 조직의 부족, 또는 배양 결핵에 실패 (Mtb). 일반적인 케이스에 비해, ETB는 적게 빈번하게 생기고 Mtb 간균의 작은 해방을 관련시킵니다. 또한, 일반적으로 림프절, 흉막 및 골관절 부위1과같이 접근하기 어려운 부위에 국한되어 있다. 따라서, 세균 학적 확인을 위험하고 어렵게 만드는 적절한 임상 표본을 얻기위한 침습적 인 절차는 필수적입니다2,3,4.
ETB에 대한 시판되는 항체 검출 시험은 광범위한 민감도(0.00-1.00) 및 모든 폐 부위에 대한 특이성(0.59-1.00)이결합된 5로인해 임상 적 검출에 신뢰할 수 없다. 인터페론-γ, 배양 여과 단백질(CFP) 및 초기 분비 항원 표적(ESAT)에 대한 효소 연계 면역스팟(ELISPOT) 분석실험은 잠복 및 활성 결핵 을 진단하는데 사용되어 왔다. 그러나, 결과는 ETB6,7,8을진단하기 위한 다른 질병 사이트 사이에서 변화합니다. 또한, 피부 PPD(정제단백질 유도체) 및 정산페론-TB는 잘못된 음성 결과를 자주제공9. QuantiFERON-TB-2G는 환기관으로부터 의편을 필요로 하지 않는 전혈 면역 반응성 분석법이며,이것은 대체 진단 도구6,10,11일일수 있다. 전형적으로 중합효소 연쇄 반응과 같은 결핵 수막염에 사용되는 다른 진단 방법은 임상 진단12,13을자신있게 배제하기에는 여전히 너무 민감하지 않다. 이 전통적인 시험은 폐 감염 사이트를 발견하기 위하여 부족한 진단 정보를 보여줍니다. 따라서, 새로운 진단 양식은 임상적으로 요구됩니다.
분자 화상 진찰은 생체 내 질병 프로세스의 특정 분자 표적을 직접 스크리닝할 수 있는 새로운 공구를 디자인하는 것을 목표로합니다 14,15. T2 가중 NMR 조영제인 초파라마그네틱 산화물(SPIO)은 자기공명(MR) 이미징(MRI)16,17의특이성 및 민감도를 현저히 향상시킬 수 있다. 이 새로운 기능적인 화상 진찰 양식은 리간드 수용체 상호 작용을 통해 분자 수준에 있는 조직 변경을 정확하게 스케치할 수 있습니다. 본 연구에서, SPIO 나노입자를 포함하는 새로운 분자 이미징 프로브는 ETB 진단을 위해 Mtb 표면 항체(MtbsAb)와 접합하도록 합성되었다. SPIO 나노 프로브는 검사18,19에서조직과 신체에 최소 침습적입니다. 또한, 이러한 나노 프로브는 파라마그네틱 특성으로 인해 낮은 농도에서 정확한 MR 이미지를 시연할 수 있습니다. 또한, SPIO 나노 프로브는 철 이온의 존재가 정상적인 생리학의 일부이기 때문에 적어도 알레르기 반응을 유도하는 것으로 나타났다. 여기서, ETB를 표적화하는 SPIO-MtbsAb 나노프로브의 민감도 및 특이성을 세포 및 동물 모델 모두에서 평가하였다. 결과는 나노 프로브가 ETB 진단을 위한 초과민성 화상 진찰 에이전트로 적용되었다는 것을 보여주었습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
관련 연구와 유사하게, SPIO-MtbsAb 나노 프로브에 관한 우리의 연구 결과는 Mtb27,28에대한 유의한 특이성을 입증했다. 피하 Mtb 육아종은 마우스 모델에서 결핵 주사 후 1개월 후에 발견되었다. 전형적인 결핵 육아종 성 학발견은 림프구 침투, 상피 대식세포의 존재, 및 신생 혈관을 포함했다. 산-고속 간균은 결핵 병변에 흩어졌고, MtbsAb 면역히스토화학 적 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 경제 대만의 재정 지원에 감사드립니다 (NSC-101-2120-M-038-001, MOST 104-2622-B-038 -007, MOST 105-2622-B-038-004)이 연구 작업을 수행 할 수 있습니다. 이 원고는 월리스 학술 편집에 의해 편집되었습니다.
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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