[논문]Radiolabeling of nanoparticle for enhanced molecular imaging

Kim, Ho Young; Lee, Yun-Sang; Jeong, Jae Min

doi:10.22643/jrmp.2017.3.2.103

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Journal of radiopharmaceuticals and molecular probes : JRMP = 대한방사성의약품학회지, v.3 no.2, 2017년, pp.103 - 112

Kim, Ho Young (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University College of Medicine) , Lee, Yun-Sang (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University Hospital) , Jeong, Jae Min (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University College of Medicine)

Abstract ▼ AI-Helper

The combination of nanoparticle with radioisotope could give the in vivo information with high sensitivity and specificity. However, radioisotope labeling of nanoparticle is very difficult and radioisotopes have different physicochemical properties, so the radioisotope selection of nanoparticle should be carefully considered. $^{18}F$ was first option to be considered for labeling of nanoparticle. For the labeling of $^{18}F$ with nanoparticle, Prosthetic group is widely used. Iodine, another radioactive halogen, is often used. Since radioiodine isotopes are various, they can be used for different imaging technique or therapy in the same labeling procedures. $^{99m}Tc$ can easily be obtained as pertechnatate ($^{99m}{TcO_4}^-$) by commercial generator. Ionic $^{68}Ga$ (III) in dilute HCl solution is also obtained by generator system, but $^{68}Ga$ can be substituted for $^{67}Ga$ because of the short half-life (67.8 min). $^{64}Cu$ emits not only positron but also ${\beta}-particle$. Therefore $^{64}Cu$ can be used for imaging and therapy at the same time. These radioactive metals can be labeled with nanoparticle using the bifunctional chelator. $^{89}Zr$ has longer half-life (78.4 h) and is used for the longer imaging time. Unlike different metals, $^{89}Zr$ should use the other chelate such as DFO, 3,4,3-(LI-1,2-HOPO) or DFOB.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

다만, 나노입자에 방사성동위원소를 도입하는 것은 여러 어려움이 있고 적절한 방사성동위원소를 고르는 것 역시 쉬운 일이 아니다. 여기서는 나노입자에 적용할 수 있는 방사성동위원소와 그 표지 방법에 대해 알아보았다. 새로운 나노물질의 개발과 함께 목적에 맞는 적절한 방사성동위원소를 조합할 수 있다면 향후 연구나 환자 사용에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
그러나 실용적인 측면에서 보면, 단지 몇 개의 방사성 핵종 만이 바이오 기술 분야에서 실제 적용이 가능하다. 지금부터는 나노의학의 맥락에서 가장 관련이 있는 양전자 혹은 감마선 방출 핵종의 표지에 대한 생산 공정 및 화학적 가능성과 같은 물리적 특성에 대해 알아보도록 하겠다.

제안 방법

첫 번째 단계에서는 순수한 [¹⁸O]O₂에 양성자를 조사하여 ¹⁸F을 생성하며 생성된 ¹⁸F은 타겟 챔버의 벽면에 흡착된다. 그 다음 산소는 극저온으로 냉각하여 제거하고 타겟 챔버를Ne/F₂ 혼합 가스로 채운 뒤 두 번째 조사를 시작한다. 두 번째 조사 동안, 타겟 챔버의 벽면에 흡착된 ¹⁸F과 F₂ 사이에 동위 원소 교환 반응이 일어나면서 ¹⁸F과 ¹⁹F가 교환되어 [1⁸F]F₂가 생성된다.
생산을 위해서는 전기 도금된 텔루륨 원소 혹은 산화 텔루륨을 녹여 타겟 공동에 도입하고 고체 상태로 사용한다. 조사 후 ¹²⁴I의 정제는 ¹²³I과 동일하게 증류나 또는 알루미늄 분말을 이용해 환원하여 I-을 만들고 양이온 교환 수지를 사용하여 정제한다.
첫 번째 방법은 산화제를 이용하는 것이다. 즉, N-chlorotosylamide나 chloramine-T(24)와 같은 산화제를 이용하여 I-를 산화시키고 이 후 활성화된 방향족 고리에 방향족 친전자성 치환반응을 통해 요오드를 도입하는 것이다.

대상 데이터

이러한 이유로 ¹²⁴Te를 고순도로 사용하는 것이 좋다. 고체 타겟일 경우 조사된 물질은 텔루륨 원소 혹은 산화 텔루륨이다. 조사 후, ¹²³I은 증류를 통해 분리한 다음 염기성 용액에 포집한다.

후속연구

만약 방사성동위원소의 물리적 반감기가 너무 짧으면 생체 프로세스를 충분히 조사하기 힘들 것이고, 물리적 반감기가 너무 길다면 유기체가 방사선을 불필요하게 많이 받게 될 것이다. 또한 폐기물 처리도 문제가 될 것이다. 그리고 무엇보다도 중요한 것은 방사성동위원소 표지 화합물의 표지 안정성이다.
여기서는 나노입자에 적용할 수 있는 방사성동위원소와 그 표지 방법에 대해 알아보았다. 새로운 나노물질의 개발과 함께 목적에 맞는 적절한 방사성동위원소를 조합할 수 있다면 향후 연구나 환자 사용에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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