[논문]In vivo monitoring platform of transplanted human stem cells using magnetic resonance imaging

Han, Seungmin; Kang, Byunghoon; Son, Hye Young; Choi, Yuna; Shin, Moo-Kwang; Park, Jongjin; Min, Jeong-Ki; Park, Daewon; Lim, Eun-Kyung; Huh, Yong-Min; Haam, Seungjoo

doi:10.1016/j.bios.2021.113039

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Biosensors & bioelectronics, v.178, 2021년, pp.113039 -

Han, Seungmin (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University) , Kang, Byunghoon (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University) , Son, Hye Young (Department of Radiology, College of Medicine, Yonsei University) , Choi, Yuna (Department of Radiology, College of Medicine, Yonsei University) , Shin, Moo-Kwang (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University) , Park, Jongjin (Biotherapeutics Translational Research Center, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB)) , Min, Jeong-Ki (Biotherapeutics Translational Research Center, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB)) , Park, Daewon (Bioengineering Department, University of Colorado Denver Anschutz Medical Campus) , Lim, Eun-Kyung (BioNanotechnology Research Center, Korea Research Instit) , Huh, Yong-Min , Haam, Seungjoo

Abstract ▼ AI-Helper

Abstract As stem cells show great promise in regenerative therapy, stem cell-mediated therapeutic efficacy must be demonstrated through the migration and transplantation of stem cells into target disease areas at the pre-clinical level. In this study, we developed manganese-based magnetic nanoparticles with hollow structures (MnOHo) and modified them with the anti-human integrin β1 antibody (MnOHo-Ab) to enable the minimal-invasive monitoring of transplanted human stem cells at the pre-clinical level. Compared to common magnetic resonance imaging (MRI)-based stem cell monitoring systems that use pre-labeled stem cells with magnetic particles before stem cell injection, the MnOHo-Ab is a new technology that does not require stem cell modification to monitor the therapeutic capability of stem cells. Additionally, MnOHo-Ab provides improved T1 MRI owing to the hollow structure of the MnOHo. Particularly, the anti-integrin β1 antibody (Ab) introduced in the MnOHo targets integrin β1 expressed in the entire stem cell lineage, enabling targeted monitoring regardless of the differentiation stage of the stem cells. Furthermore, we verified that intravenously injected MnOHo-Ab specifically targeted human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) that were transferred to mice testes and differentiated into various lineages. The new stem cell monitoring method using MnOHo-Ab demonstrates whether the injected human stem cells have migrated and transplanted themselves in the target area during long-term stem cell regenerative therapy. Highlights New strategy to monitor human stem cell transplantation at the pre-clinical level. MnOHo-Ab enables minimal-invasive monitoring of in vivo transplanted human cells. Human integrin β1 antibody of MnOHo-Ab targets transplanted human stem cells. MnOHo-Ab targets human stem cells regardless of differentiation state. This system can be applied in various fields of stem cell-based therapy.

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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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