탄소 나노 튜브는 세포 수준에서 갈색 지방 바카라 게임의 이상을 감지합니다

National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST")Nanomaterials Research Division[Sasaki Takeshi] Yudasaka Masako 및 Kataura Hiromichi 최고 연구원은 Saeki Kumiko 교수, 줄기 세포 치료 개발 실험실, 국제 연구 및 개발 센터 (국제 연구 및 개발) 국제 연구소 (국립 연구 및 개발) 국제 연구소 (National Research and Development)와 협력 할 것입니다 홋카이도 대학교 수의 과학 (National Research and Development Institute)인지질 폴리에틸렌 글리콜 (바카라 게임)덮개 표면단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWCNT)| 전체 마우스 바디를 만들기 위해 근적외선 형광 (NIRF) 프로브로 사용됩니다Nirf 대비이번에 개발 된 NIRF 현미경을 사용한 바카라 게임 관찰이 수행되었습니다 결과적으로, 금식 마우스는 SWCNT를 가졌다갈색 지방 바카라 게임 (BAT)에 축적되는 현상을 발견했습니다 우리는 또한 혈관 벽의 박쥐의 투과성이 증가하고 SWCNT가 혈관에서 누출되기 때문이라는 것을 발견했습니다

SWCNT의 NIRF 및 NIRF 현미경을 사용한 세포 바카라 게임 관찰은 기관과 바카라 게임의 이상을 감지하고 그들의 메커니즘을 명확하게하는 데 도움이되며 약물 및 치료의 발달에 기여할 것으로 예상됩니다 이 기술에 대한 자세한 내용은 2018 년 9 월 27 일에 제공됩니다과학 보고서

NIRF 대비 (a, b) 마우스의 박쥐 부분의 바카라 게임- 코팅 된 SWCNT가 꼬리 정맥에 투여되고 (c) 금식 생쥐에서 박쥐의 NIRF 미세한 이미지 공복 생쥐에서 SWCNT는 박쥐에 축적되어 밝게 대조됩니다 (b) 정상 마우스 (금식없이)에서, SWCNT는 박쥐에 축적되지 않으며 밝게 대조되지 않습니다 (a)

살아있는 바카라 게임 (세포 사멸, 암 세포 침윤 등)의 세포 수준에서의 이상 이해는 질병 치료 방법의 연구 및 발달에 중요하지만, 기존의 대비 제는 소분자 크기를 가지기 때문에 바카라 게임에 소비 된 시간은 단기가 없기 때문에 바카라 게임에서 얻은 비정상으로부터의 이상을 읽기가 어렵다 또한, 그 자리에서 관찰 할 수있는 방법이 탐구되었지만, 동물이 호흡 및 기타 수단을 통해 움직일 때 살아있는 동물로부터 미세한 정보를 얻는 것은 어렵다

이러한 맥락에서, 근적외선 형광 나노 물질을 사용한 생체 내 영상 연구는 근적외선 조명의 높은 생물 변환을 활용하여 최근 몇 년 동안 주목을 끌고있다 특히, 다른 근적외선 형광 나노 물질과는 달리, SWCNT는 페이드 할 가능성이 적고 독성이 적으므로 동물 실험을 사용한 의료 연구에 기여할 것으로 예상된다 또한, SWCNT는 직경이 크기 때문에, 대략 1 nm 및 길이는 약 수십 수십 nm ~ 몇 μm이며, 바카라 게임 내에서 오랫동안 지속되는 것으로 생각되며, 해부 후 바카라 게임을 관찰함으로써 이상을 감지 할 가능성이 더 높다고 생각된다 또한, SWCNT의 형광은 바카라 게임의자가 발광과 파장이 다르기 때문에, 명확한 NIRF 이미지를 얻을 수있다

AIST는 바이오 분야에서 SWCNT를 실용적으로 만들기 위해 연구 및 개발에 대해 노력하고 있습니다 특히, 우리는 SWCNT를 사용하여 동물 실험을위한 근적외선 형광 프로브, 생물학적 응용에 적합한 SWCNT에 대한 분산 방법 및 산화에 의한 SWCNT의 형광 강도를 증가시키는 기술을 개발했다 (Aisode Press 발표 2018 년 4 월 19 일) 또한, MPC 중합체의 유형 인 PMB로 코팅 된 SWCNT를 사용하여 마우스 박쥐의 유형을 선택적으로 대조 할 수있어 다른 갈색 지방 바카라 게임 조영제 (AIST : 간단한 장치를 사용하여 지방을 태우는 온라인)

우리는 혈관 및 기관과 같은 넓은 영역을 영상화하기위한 근적외선 형광 프로브로 SWCNT를 연구하고 개발하고 있지만 이번에는 SWCNT를 근적외선 형광 프로브로 사용하여 세포 수준에서 미세 혈관 정보를 얻는 기술을 개발하는 작업을 해왔습니다

또한,이 연구 개발은 일본 과학 촉진 협회, 과학 연구 근본 연구 프로젝트 (a) "브라운 지방 바카라 게임의 근적외선 광축 제 (2016-2018)"및 기본 연구 (S) ""및 기본 연구 (S) ""및 완전히 제어 된 탄소 분무 튜브 (SITURATION NANOT wornot wor and Approlations)에 의해 지원되었다 (2013-2017) "

현재까지, SWCNTS를 사용한 마우스에서의 NIRF 영상은 육안으로 구별 될 수있는 혈관 및 기관과 같은 비교적 넓은 영역을 비 침습적으로 영상화했습니다 그러나 조직 내에서 미세한 이상에 대한 정보는 얻지 못했고 의학 연구에 적용하는 데 제한이있었습니다 세포 수준에서 조직 내 SWCNT의 현미경 분포를 관찰하기 위해, 근적외선에 해당하는 광학 요소를 사용하는 NIRF 현미경이 필요하다 최근 몇 년 동안 근적외선 조명의 유용성이 알려지면서, 근적외선과 호환되는 광학 요소의 발달이 진행되었으므로, 우리는 근적외선 객관적인 렌즈, CNT 여기 및 관찰을위한 dichroic 미러, 고감도 2D NIR 검출기를 결합한 NIRF 현미경을 개발하여, 소수의 감도로서, 소수의 µm (그림 1) 또한, 소수성 SWCNT 친수성을 만들어서, 대 식세포에 의해 포획되는 것을 방지하기 위해 바카라 게임로 덮인 SWCNT (바카라 게임-SWCNT)를 근적외 형광 프로브로 사용 하였다 (도 1B) 이 바카라 게임-SWCNT는 거의 분리되어 수용액에 분산됩니다

그림 1 현재 NIRF 현미경 (a) 및 (b) 프로브에 사용 된 바카라 게임-SWCNT

바카라 게임-SWCNT는 꼬리 정맥에서 마우스에 투여되었고, 마우스의 전신, 특히 BAT (그림 2A)는 2016 년 AIST가 개발 한 NIRF 대비 장치를 사용하여 사진을 촬영했습니다 (그림 2B) 이 사진에서, 파장이 1000 nm 이상인 형광이 검출되었다 정상적인 마우스에서, 바카라 게임-SWCNT는 박쥐에 축적되지 않았으며 NIRF 영상에서 밝게 대조되지 않았지만 (도 2C), 마우스가 금식 될 때 (20 시간) 어떤 이유로 든 바카라 게임-SWCNT는 박쥐에 축적되어 밝게 대조되었다 (도 2D)

바카라 게임-SWCNT가 축적 된 공복 마우스에서 박쥐의 형광이 새로운 NIRF 현미경 (도 1A)의 배트 혈액 혈관에서 누출되고 조직으로 확산 된 것으로 관찰되었을 때 CNT가 BAT에 축적되는 메커니즘을 명확히하기 위해 BAT에 축적 된 메커니즘을 명확히하기 위해 금속이 BAT의 혈관벽 투과성을 증가시키는이 현상은 바카라 게임-SWCNT에 의해 처음 캡처 된 현상이다 (도 2E) 유사한 기능을 가진 다른 프로브는 발견되지 않으며, 바카라 게임-SWCNT는 세포 수준에서 이상을 감지하기위한 우수한 프로브입니다 자세한 내용은 BAT를 은금으로 염색하고 종래의 광학 또는 전자 현미경을 사용하여 관찰하였고, 세포 및 혈관 및 형태의 조직을지지하는 결합 조직 인 콜라겐 섬유가 약화되는 것으로 밝혀졌다 공복 마우스의 BAT에서, 콜라겐 분해 효소 중 하나 인 MMP3의 발현이 증가했으며, 금식 동안 BAT의 증가 된 투과성은 혈관을 감싸는 콜라겐 섬유의 약화로 인한 것으로 추정된다

이번에는 바카라 게임가 코팅으로 사용되었지만 바카라 게임에 함유 된 폴리에틸렌 글리콜은 양호한 생체 아프리티 성을 가지므로 면역계 세포에 의한 바카라 게임-SWCNT의 캡처를 방지 할 수 있습니다 또한, 단백질 등의 비특이적 흡착을 피할 수 있으므로 프로브 크기는 증가하지 않으며 신체 전체에 모세관에 도달합니다 따라서, 이상에 혈관 이상이 동반되는 경우, 바카라 게임-SWCNT를 사용하여 발생하는 위치를 식별하고 이상의 원인을 더 명확하게하고 적절한 치료를 제공하는 것이 가능합니다 또한, 조직 내의 세포 수준에서의 미세 구조적 변화가 검출 될 수 있기 때문에, 신체에서의 NIRF 영상화 및 바카라 게임-SWCNT를 사용한 조직의 NIRF 현미경 관찰은 알려지지 않은 생물학적 조직에서 미세 구조적 변화의 발견에 기여할 수 있으며 생리 학적 중요성을 밝히는 데 기여할 수있다

그림 2 (a) 마우스의 박쥐 부분, (b) NIRF 조영 장치, (c, d) NIRF 이미지, (e) NIRF 현미경 이미지 촬영

다음, NIRF 현미경은 세포 수준에서 바카라 게임-SWCNT의 미세 분포를 설명하는 정확도를 향상시키기 위해 개선 될 것입니다 또한 암 치료 연구에 유용하기 위해 개발 한 기술을 적용하여 세포 수준에서 종양 구조를 명확히하기 위해 적용 할 것입니다

◆ 인지질 폴리에틸렌 글리콜 (바카라 게임)

Phospholipid Polyethylene Glycol (바카라 게임)은 수용성 중합체의 한 유형이며,이 시간에 사용 된 바카라 게임는 17 개의 탄소 원자가있는 2 개의 알킬 사슬과 인산염 그룹을 통해 대략 5,000의 분자량을 갖는 폴리 에틸렌 글리콜과 연결됩니다 바카라 게임는 약물 전달 시스템을위한 리포좀 미셀의 성분으로 사용됩니다 바카라 게임에서, 소수성 알킬 사슬은 SWCNT에 흡착되고, 폴리에틸렌 글리콜 부분이 상부 표면에 나타나서 바카라 게임-SWCNT에 친수성을 초래한다고 믿어진다[참조로 돌아 가기]

◆ 단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWCNT)

단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWCNT)는 직경이 약 1 nm (약 10 억 미터) 인 탄소 원자로 만들어진 원통형 재료이며 흑연과 같은 6 각형 네트워크로 구성됩니다 육각형의 정렬의 차이는 반도체 특성 및 금속 특성을 나타냅니다 금속 및 반도체 유형은 직경이 거의 같은 경우에도 완전히 다른 광 흡수 스펙트럼을 나타냅니다 직경이 약 1 nm 인 반도체 SWCNT는 높은 생물 변환 성과 근적외선 형광을 방출하고 작은 동물의 혈관 조영술에 사용되는 희귀 물질입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 근적외선 형광 조영 (NIRF 대비)

700 ~ 1600 nm의 파장을 갖는 빛은 근적외선으로 불리며 적외선과 가시 광선 사이의 파장 영역에 있습니다 이 파장 범위의 빛은 생물 변환이 매우 높고 검사에 유용한 것으로 생각되지만,이 파장 범위에서 빛을 방출하는 물질은 거의 없기 때문에 광 방출을 사용한 생체 내 영상 기술이 개발되지 않았습니다 최근에, 나노 입자가 진행되었으며, 근적외선 영역에서 발광이있는 물질이 알려져 있지만 카드뮴과 같은 유해 물질의 사용은 문제가되었습니다 SWCNT는 근적외선 형광을 방출하는 몇 안되는 물질 중 하나이며, 탄소로만 구성되어 있기 때문에 유해한 중금속을 사용하는 것보다 독성이 적기 때문에 근적외선 형광의 제외 형광 영상에 적합합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 갈색 지방 바카라 게임 (BAT)

갈색 지방 바카라 게임 (갈색 지방 바카라 게임 : 박쥐)는 포유류에서 발견되는 지방 바카라 게임 중 하나입니다 그것은 지방을 태우고 열을 일으키는 기능을 가지고 있기 때문에 비만 및 관련 질병의 발병을 예방하고 치료하는 대상이 될 것으로 예상되며 최근 몇 년 동안 적극적으로 연구되었습니다 설치류에서는 신체의 특정 부위, 예를 들어, 인간, 목, 겨드랑이 및 기호 몸체와 같은 신체의 특정 부분에 국한됩니다 BAT 대비는 컴퓨터 단층 촬영 (CT)을 사용하여 마우스에서 수행되는 반면, 양전자 방출 단층 촬영 (PET)과 CT (PET-CT)의 조합을 사용하는 인간에서는 여전히 선택성과 민감도 측면에서 여전히 문제가 있습니다 고가의 장비 사용과 관련된 경제적 문제와 검사 대상에 대한 방사선 노출 문제와 같은 문제도 있습니다 한편, 광학 기술을 사용한 간단한 박쥐 감지 방법도 제안되었습니다
Hokkaido University 국제 의학 센터, AIST, 2017 년 SWCNT는 인지질 폴리머 (http : //wwwmpctu-tokyoacjp/s-innova/technologieshtml)로 코팅하면 박쥐가 모세관 내피 세포에 축적되고 박쥐가 명확하게 대조되는 것으로 밝혀졌습니다[참조로 돌아 가기]