ويشكل سرطان المبيض الانبثاث في جميع أنحاء التجويف الصفاقى. هنا، فإننا نقدم بروتوكولا لجعل واستخدام حمض الفوليك مستقبلات تستهدف تعزيز سطح الرنين نانوبروبيس تشتت رامان التي تكشف عن هذه الآفات مع خصوصية عالية عن طريق التصوير راتيوميتريك. وتدار في نانوبروبيس إينترابيريتونيلي للفئران الحية، والصور المشتقة ترتبط أيضا بعلم الأنسجة.
ويمثل سرطان المبيض خبيثة أمراض دموية. تعرض معظم المرضى في مرحلة متقدمة (فيغو المرحلة الثالثة أو الرابعة)، عندما حدث المنتشر المحلية تنتشر بالفعل. ومع ذلك، قد سرطان المبيض نمطاً فريداً لانتشار المنتشر، حيث يزرع الورم ترد في البداية داخل التجويف الصفاقى. يمكن تمكين هذه الميزة، من حيث المبدأ، استئصال كامل الورم يزرع بقصد العلاج. كثير من هذه الآفات المنتشر المجهرية، مما يجعل من الصعب تحديد وعلاج. ويعتقد تحييد هذه ميكروميتاستاسيس أن يكون هدفا رئيسيا للقضاء على تكرار الورم وتحقيق البقاء الطويل الأجل. رامان التصوير بالرنين المحسن السطحية نانوبروبيس تشتت رامان يمكن استخدامها لتحديد الأورام المجهرية مع حساسية عالية، بسبب ما مشرق وبصمات طيفية بيورثوجونال. هنا، يمكننا وصف تركيب اثنين من ‘النكهات’ من هذا القبيل نانوبروبيس: أحد فونكتيوناليزيد الأجسام المضادة التي تستهدف مستقبلات حمض الفوليك – overexpressed في كثير من أنواع السرطان المبيض – ومن نانوبروبي عنصر تحكم غير المستهدفة، مع الأطياف المتميزة. نانوبروبيس تدار المشترك إينترابيريتونيلي للماوس نماذج غدية المبيض البشرية المنتشر. وافق جميع الدراسات الحيوانية برعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة للنصب التذكاري مركز سلون كيترينج للسرطان. تجويف البريتوني من الحيوانات هو جراحيا مكشوف وغسلها والممسوحة ضوئياً مع ميكروفوتوسبيكتروميتير رامان. في وقت لاحق، تواقيع رامان نانوبروبيس اثنين decoupled باستخدام خوارزمية “المربعات الكلاسيكي” مناسب، وتقسيم نتائجهم الخاصة بكل منها لتوفير إشارة راتيوميتريك المستهدفة لحمض الفوليك على تحقيقات غير المستهدفة. وبهذه الطريقة، يتم تصور الانبثاث المجهري مع خصوصية عالية. الميزة الرئيسية لهذا النهج هو أن التطبيق المحلي في التجويف الصفاقى — الذي يمكن إنجازه مريح أثناء العملية الجراحية-يمكن تمييز الأورام دون إخضاع المريض للتعرض نانوحبيبات النظامية. الإشارات الإيجابية الكاذبة الناجمة عن الربط غير محددة من نانوبروبيس على الأسطح الحشوي يمكن القضاء عليها باتباع نهج راتيوميتريك حيث يتم تطبيق نانوبروبيس المستهدفة وغير المستهدفة مع التوقيعات رامان متميزة كخليط. الإجراء حاليا لا يزال محدود بعدم رامان واسع المجال التجاري نظام الكاميرا، التي تتوفر مرة سيسمح لتطبيق هذه التقنية في المسرح التشغيل التصوير.
رامان التصوير مع ‘نثر رامان السطحي المحسن’ جسيمات نانوية (SERS) قد أظهرت وعدا كبيرا في تحديد الآفات في مجموعة متنوعة من الإعدادات وورم مختلفة كثيرة بأنواع1،2،3،4 . والميزة الرئيسية لجسيمات نانوية SERS هو التوقيع الطيفي مثل بصمات الأصابع، إتاحة الكشف لا يرقى إليه الشك أن هو مرتبك لا ب الإشارات الخلفية البيولوجية5. بالإضافة إلى ذلك، يتم تضخيمه كثافة الإشارات المنبعثة المزيد باستخدام جزيئات مراسل (الأصباغ) مع ماكسيما امتصاص تمشيا مع الليزر الإثارة، مما يؤدي إلى ‘تعزيز السطحية الرنين رامان نثر’ (سيرس) جسيمات نانوية مع أكبر حساسية6،7،،من89،10،،من1112.
أحد الحواجز التي تحتاج إلى معالجتها باعتماد SE(R)RS جسيمات نانوية13 وكثيرة أخرى نانوحبيبات ثوابت14،15 للاستخدام السريري هو أسلوب الإدارة، كما يؤدي الحقن الوريدية الجهازية التعرض للعامل، ويستلزم اختبارات مكثفة لاستبعاد الآثار الضارة المحتملة. في هذه المقالة، نحن نقدم نموذجا مختلفاً استناداً إلى تطبيق جسيمات نانوية محلياً في فيفو، مباشرة في التجويف الصفاقى أثناء الجراحة، تليها خطوة غسيل لإزالة أي جسيمات نانوية غير منضم1. هذا النهج ينسجم مع رواية النهج العلاجية التي حاليا قيد التحقيق كما تجعل استخدام تقطير محلية من وكلاء في التجويف الصفاقى، يسمى العلاج الكيميائي داخل هايبرثيرميك (هيبيك). ومن ثم، ينبغي أن تكون المبدأ ذاته سهلة نسبيا للاندماج في سير عمل السريري. لقد درسنا في بيوديستريبوشن جسيمات نانوية بعد داخل التطبيق، ولاحظنا عدم استيعاب أي قابلة للكشف في الدوران الجهازي1. بالإضافة إلى ذلك، نهج التطبيق المحلي تلتف عزل جسيمات نانوية بنظام شبكي، حتى ملحوظة يتم خفض عدد جسيمات نانوية المطلوبة. ومع ذلك، عندما يطبق موضعياً، جسيمات نانوية فونكتيوناليزيد جسم تميل إلى الالتزام على السطوح الحشوي حتى في غياب الهدف. من أجل تقليل إشارات إيجابية كاذبة بسبب التصاق نانوحبيبات غير محددة، نواصل اتباع نهج راتيوميتريك، التي ينص فيها نانوبروبي جزيئيا مستهدفة إشارة محددة، ومن نانوبروبي عنصر تحكم غير المستهدفة، مع مختلف رامان الطيف، حسابات للخلفية غير محددة16،17. وقد أثبتنا هذه المنهجية المطبقة موضعياً المحسن السطحية الرنين رامان الطيفي راتيوميتريك مؤخرا في نموذج الفأر من سرطان المبيض منتشر1.
والهدف العام لهذا الأسلوب وضع اثنين سيرس نانوبروبيس، واحدة استهدفت وواحدة غير محددة، تطبق محلياً في نماذج الماوس، من أجل صورة الانتشار/overexpression من السرطان المتصلة بالعلامات البيولوجية باستخدام الكشف عن راتيوميتريك من المسابر اثنين عن طريق رامان التصوير. في هذا العمل، اختير مستقبلات حمض الفوليك (FR) كالهدف، وهذا أوبريجولاتيد ماركر في العديد من سرطانات المبيض18،19. ولقد أظهر رامان ميكرويماجينج مع جسيمات نانوية المستندة إلى SERS أيضا سرطان الخلية تحديد20. يتم توليف اثنين متميزة “النكهات” من جسيمات نانوية رامان، كل المستمدة بصمات الأصابع من صبغة عضوية مختلفة. جسيمات نانوية تتألف من نواة الذهب على شكل نجمة محاطة بقذيفة السيليكا وإثبات الرنين السطحية مأكل مثل الطحين في حوالي 710 شمال البحر الأبيض المتوسط. وتودع المراسل رامان (صبغ العضوية) تزامن مع تشكيل شل السليكا. وأخيراً، نانوبروبيس المستهدفة للأب (αFR-NPs) هو شل السليكا مترافق مع الأجسام المضادة، بينما هي تخميل نانوبروبيس غير المستهدفة (nt-NPs) مع أحادي الطبقة من البولي إيثيلين غليكول (شماعة).
استخدمت هذه التقنية بنجاح لخريطة الأورام المجهرية في نموذج xenograft ماوس منتشر النقيلي سرطان المبيض (سكوف-3)، مما يدل على قابليته للاستخدام في الحية. يمكن أن تشمل أيضا للاستخدام في الأنسجة، وقصت للورم فينوتيبينج، أو تحديد الهامش بعد ديبولكينج كما هو موضح في دراسة المشابهة21.
نانوبروبيس سيررس توفير منصة قوية لإنشاء عدة علامات المستهدفة للمؤشرات الحيوية، توليفها مع التفاعلات الكيميائية مباشرة كما هو مبين تخطيطياً في الشكل 1. وهنا، يقدم البروتوكول المتعلق بتوليف لهذين النوعين من سيررس نانوبروبيس (الأجزاء 1-3)، وتطوير نموذج الماوس سرطان المبيض مناسبة (المادة 4)، إدارة نانوبروبيس وتصوير (القسم 5)، وأخيراً تحليل البيانات و التصور (المادة 6).
ينص البروتوكول على وصف هنا تعليمات لتركيب اثنين من “النكهات” من سيرس نانوبروبيس، وعملهم في الفئران رامان التصوير ورم في المبيض overexpressing “مستقبلات حمض الفوليك”، باستخدام خوارزمية راتيوميتريك. والميزة الرئيسية رامان التصوير عبر سائر تقنيات التصوير الضوئي (مثل الأسفار) هو خصوصية عالية للإشا?…
The authors have nothing to disclose.
يتم الاعتراف بمصادر التمويل التالية (إلى M.F.K.): EB017748 R01 المعاهد الوطنية للصحة و R01 CA222836 CA16396 K08؛ ديمون رونين-راتشليف الابتكار جائزة الحد من إخطار الكوارث–29-14، ساحة برشينغ سوهن جائزة تحالف بحوث السرطان سوهن ساحة برشينغ، مركز MSKCC للتصوير الجزيئي وتكنولوجيا النانو (كمينت) وتطوير التكنولوجيا والمنح. يتم توسيع الاعترافات أيضا إلى دعم تمويل المنح المقدمة من “المنحة الأساسية MSKCC المعاهد الوطنية للصحة” (P30-CA008748).
Name of Reagent | |||
Ascorbic acid | Sigma-Aldrich | A5960 | |
3-MPTMS | Sigma-Aldrich | 175617 | |
Ammonium hydroxide (28%) | Sigma-Aldrich | 338818 | |
Anti-Folate Receptor antibody [LK26] | AbCam | ab3361 | |
Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | 276855 | |
Dimethyl sulfoxide (anhydrous) | Sigma-Aldrich | 276855 | |
Ethanol | Sigma-Aldrich | 792780 | |
IR140 | Sigma-Aldrich | 260932 | |
IR780 perchlorate* | Sigma-Aldrich | 576409 | Discontinued* |
Isopropanol | Sigma-Aldrich | 650447 | |
N.N.Dimethylformamide | Sigma-Aldrich | 227056 | |
PEG crosslinker | Sigma-Aldrich | 757853 | |
PEG-maleimide | Sigma-Aldrich | 900339 | |
Tetrachloroauric Acid | Sigma-Aldrich | 244597 | |
Tetraethyl Orthosilicate | Sigma-Aldrich | 86578 | |
*IR792 | Sigma-Aldrich | 425982 | *Alternative |
Name of Equipment | |||
Dialysis cassette (3,500 MWCO) | ThermoFIsher | 87724 | |
Centrifugal filters | Millipore | UFC510096 | |
inVia confocal Raman microscope | Renishaw | ||
MATLAB (v2014b) | Mathworks | ||
PLS Toolbox (v8.0) | Eigenvector research |