초록 ▼

초상자기성 산화철 나노입자 (SPIONs)표면을 folate-PEG로 개질한 후 근적외선 (NIR) 형광 염료인 Cy5.5를 나노 입자에 도입하여 폐암 진단을 위한 광학영상용 나노 탐침자(probe)를 제조하였다. 여기서, PEG는 SPIONs의 생리환경인 수용액 내에서의 뭉침현상(aggregation)과 reticuloendothelial system (RES)에 존재하는 세포들에 의한 포획을 방지하고 체내 혈관에서의 순환 시간 (circulation lime)을 연장시키기 위해 도입하였다. Folate는 폐암을 비롯한 여러 종류

초상자기성 산화철 나노입자 (SPIONs)표면을 folate-PEG로 개질한 후 근적외선 (NIR) 형광 염료인 Cy5.5를 나노 입자에 도입하여 폐암 진단을 위한 광학영상용 나노 탐침자(probe)를 제조하였다. 여기서, PEG는 SPIONs의 생리환경인 수용액 내에서의 뭉침현상(aggregation)과 reticuloendothelial system (RES)에 존재하는 세포들에 의한 포획을 방지하고 체내 혈관에서의 순환 시간 (circulation lime)을 연장시키기 위해 도입하였다. Folate는 폐암을 비롯한 여러 종류의 암세포에 발현되는 것으로 알려진 folate-수용체 (receptor)와 folate-receptor mediated endocytosis를 통해 암표적형 기능을 부여하기 위해 PEG에 화학결합 시켰다. 광학영상을 위한 fluorophore로서 Cy5.5도 나노입자 표면에 도입되었다.
Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5의 입자크기, 형태, 결정성을 electrophoretic light scattering spectrophotometer(ELS), transmission electron microscopy(TEM), and X-ray diffractometer(XRD) 샷 이용하여 측정하였다. In vitro에서 Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5의 암세포내 유입을 FACS를 이용하여 평가하였고, in vitro와 in vivo에서의 세포독성도 평가하였다. 또한, Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5를 폐암모델쥐에 미정맥 투여 후 광학영상 촬영을 통해 in vivo에서의 암표적성을 평가하였고 여러 장기에서의 체내분포도 조사하였다.
Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5는 생리 환경에서 뛰어난 안정성과 낮은 독성을 보여 주었고, in vitro와 in vivo 모두에서 암세포 표적성을 나타내었다. 폐암 모델쥐의 광학영상분석을 통해, Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5를 사용한 경우 PEG-SPIONS-Cy5.5를 단독으로 사용했을 때보다 폐조직에서의 optical imaging 효율이 유의성 있게 높은 것으로 관찰되었다. 이런 결과들은 Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5가 폐암진단을 위한 광학영상용 agent로 활용될 수 있음을 보여준다.

Abstract ▼

We have developed a functionalized iron oxide nanoprobe for lung cancer imaging. The nanoprobe was fabricated by immobilizing the folate-conjugated po1y(ethylene glycol)(Fol-PEG) onto the surface of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) and by labeling with near-infrared (NIR) fluoresc

We have developed a functionalized iron oxide nanoprobe for lung cancer imaging. The nanoprobe was fabricated by immobilizing the folate-conjugated po1y(ethylene glycol)(Fol-PEG) onto the surface of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) and by labeling with near-infrared (NIR) fluorescence dye Cy5.5. Here, PEG was introduced to prevent the aggregation of SPIONs in physiological medium and capturing of these species by the cells of reticuloendothelial system (RES) and to increases circulation time in the body, and folate conjugation aimed at tumor-specific nanoprobe targeting through the folate-receptor-mediated endocytosis because folate receptor is often elevated in several cancers including lung cancer. Also, Cy5.5 was used as a fluorophore for optical imaging.
The particle size, morphology, and crystallinity of Fol-PEG-SPIONs were characterized by electrophoretic light scattering spectrophotometer, transmission electron microscopy, and X-ray diffractometer, respectively. In vitro intracellular uptake of the Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5 was assessed by FACS. Their toxicity was also assessed in vitro and in vivo. Further, we checked to in vivo imaging after intravenous administration in a lung cancer model mouse. After systemic injection of Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5, bio-distribution profiles in various tissues were quantitatively determined and visualized. Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5 exhibited excellent stability in physiological medium, lower cytoxicity, and enhanced targeted delivery efficiency to cancer cells both in vitro and in vivo. NIR fluorescence imaging demonstrated that tumor sites were better clearly identified upon systemic injection of Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5 than PEG-SPIONs-Cy5.5 without folate. These results suggest that Fol-PEG-SPIONs-Cy5.5 can be exploited as in vivo optical imaging agent for lung cancer diagnosis.

목차 Contents

• 용역연구개발과제 최종보고서...1
• 표 지...2
• 제 출 문...4
• 목 차...5
• I. 총괄연구개발과제 요약문...7
• 1. 국문 요약문...7
• 2. Summary...9
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...11
• 제 1 장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ...11
• 제 2 장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ...15
• 제 3 장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ...21
• 제 4 장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...40
• 제 5 장 총괄주요연구 변경사항 ...42
• 제 6 장 총괄참고문헌 ...43
• 제 7 장 총괄첨부서류 ...44