【논문】 In vivo integrity of polymer-coated gold nanoparticles

Kreyling, W. G., Abdelmonem, A. M., Ali, Z., Alves, F., Geiser, M., Haberl, N., ... & Parak, W. J. (2015). In vivo integrity of polymer-coated gold nanoparticles. Nature nanotechnology, 10(7), 619-623.

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1. 제법

⑴ 입자

 

 

① ¹¹¹In : 반감기가 2.8일

② ¹⁹⁸Au : 반감기가 2.697일

○ ¹⁹⁷Au에서 neutron-activation으로 생성됨 

○ 안정하므로 Au core에서 ¹⁹⁸Au가 유리되는 것을 염두하지 않아도 됨

 

 

2. biodistribution

⑴ free ¹¹¹In ion과 ¹¹¹In-DTPA complex 

 

① free ¹¹¹In ion (dark grey bar) : 간에 축적됨

② ¹¹¹In-DTPA complex (light grey bar) : urine을 통해 배출됨

⑵ double-labelled NP를 주입했을 때 ¹⁹⁸Au, ¹¹¹In의 방사능 세기

 

 

① ¹¹¹In이 간에 많음

○ 경우 1. Au가 다 간에 가므로 ¹¹¹In가 Au에 딱 달라붙어 있었던 경우

○ 경우 2. free ¹¹¹In이 많이 생긴 경우

○ Au로부터 분리된 ¹¹¹In-DTPA가 urine에서 관찰되긴 했음

② Au 입자가 간에 있다는 입증

○ TEM : Au 입자가 관찰되지 않음

○ 형광 : 위 입자와 비슷한 CdSe/ZnS QDs + DY636으로 실험했으나 관찰되지 않음

○ ICP-MS : Au 입자가 결국 관찰됨

 

 

3. extra experiment

⑴ location after in vitro uptake

① cell line

○ Kupffer cell : specialized stellate macrophage in the liver

○ HUVECs (human umblical vein endothelial cells)

② 1단계 : polymer-coated Au와 QDs의 cellular uptake를 ICP-MS로 측정

○ 두 종류 모두 cellular uptake가 관찰됨

③ 2단계 : lysosomal membrane marker인 LAMP-1과 Au 또는 QDs의 colocalization을 confocal로 관찰

④ 결론 : 간에 섭취된 나노입자는 대식세포와 상피세포의 리소좀에 위치함

⑵ 가설 : endosome과 lysosome에 있는 proteolytic lysosomal enzyme이 polymer shell의 degradation에 관여함

 

 

① proteolytic enzyme은 polymer shell의 degradation을 야기함

○ proteolytic enzyme : trypsin, pronase, proteinase 

② a, b : ICP-MS 결과 NP의 cell uptake는 time-dependency가 작음

③ c : 시간이 지날수록 lysosome에 있는 형광 세기가 세짐

④ d : quantum dot 표면의 polymer shell의 decay로 인해 quantum dot 자체의 세기가 약해지는 듯

⑤ e, f : 518 nm는 DY495 (polymer)이고 605 nm는 QD (inorganic)

○ e : test tube에서 polymer shell에서 분리된 DY495의 신호 세기. proteolytic enzyme의 영향이 있음

○ f : cell lysate에서 DY495의 신호가 약해져서 엄청 값이 높아진 듯

⑶ double-labelled Au NP와 TPPS-coated ultrasmall Au NP의 분포

 

① TPPS-coating은 거의 naked와 다름 없다는 식으로 서술...

② polymer-coated Au NP와 TPPS-coated Au NP의 분포가 비슷한 것은 polymer 또한 naked에 다름 없기 때문

 

 

4. QnA

⑴ Au NP의 사이즈는 얼마인가?

⑵ ultrasmall nanoparticle은 renal clearance가 좋다고 하는데 딱히 그런 것도 아닌 듯

⑶ Figure 4d의 해석이 제대로 이루어졌는지

⑷ 왜 TPPS는 naked인가?

 

입력: 2021.03.09 23:33