Nanopartikel Au Nanocage@PEG yang Sangat Biokompatibel: Agen Kontras CT Baru untuk Pengcitraan In Vivo yang Ditingkatkan
Abstrak
Dalam beberapa tahun terakhir, agen kontras telah banyak digunakan dalam teknologi pengcitraan untuk meningkatkan kualitas citra. Nanopartikel menunjukkan kemampuan deteksi in vivo yang lebih baik dibandingkan agen kontras skala molekuler konvensional. Dalam penelitian ini, tipe baru nanopartikel Au nanocages@PEG (AuNC@PEGs) dengan koefisien serapan sinar X yang kuat disintesis sebagai agen kontras untuk pengcitraan tomografi komputer (CT). Hasil penelitian menunjukkan bahwa AuNC@PEGs memiliki dispersi dalam air yang baik, sitotoksisitas rendah, dan kemampuan serapan sinar X yang kuat. Selanjutnya, studi in vivo menunjukkan bahwa AuNC@PEGs yang disintesis memberikan peningkatan kontras yang jelas, waktu sirkulasi yang panjang dalam darah, dan toksisitas in vivo yang sangat rendah. Oleh karena itu, AuNC@PEGs fungsional yang disintesis dalam penelitian ini memiliki potensi besar untuk aplikasi klinis dalam pengcitraan CT scan.
Pendahuluan
Dalam beberapa tahun terakhir, tomografi komputer (CT) scan telah menjadi teknik pengcitraan diagnostik yang paling banyak digunakan dalam setting klinis, dan memiliki aplikasi luas dalam studi berbagai jaringan tubuh manusia. Karena kemampuan penetrasi dan kontras yang tinggi serta pemrosesan citra yang relatif sederhana, CT scan dianggap sebagai teknik pengcitraan diagnostik non-invasif paling canggih dalam sistem medis modern [1, 2]. Namun, dalam proses pengcitraan, tidak ada kontras alami antara lesi dan beberapa struktur di sekelilingnya. Oleh karena itu, agen kontras, yaitu zat dengan densitas yang relatif lebih tinggi atau lebih rendah, harus digunakan untuk membedakan struktur target atau jaringan dan organ. Selain itu, zat ini memiliki kemampuan serapan yang berbeda dalam berbagai jaringan dan dapat diamati melalui radiasi sinar X pada jaringan lunak. Penggunaan beberapa molekula dan beberapa agen kontras mikropartikel dalam pengcitraan CT scan telah dievaluasi [3, 4, 5].
Saat ini, agen kontras yang paling banyak digunakan untuk CT scan adalah molekul organik yang mengandung yodium. Molekul yang diiodasi, seperti ion iodida atau preparat non-ionik, banyak digunakan sebagai agen kontras untuk CT scan dalam setting klinis. Meskipun molekul yang diiodasi dapat memberikan peningkatan kontras CT scan yang baik, mereka memiliki laju clearansi renal yang cepat, waktu sirkulasi yang pendek dalam tubuh, dan properti alergenik, yang secara signifikan membatasi aplikasi lebih lanjut [6, 7]. Karena pengeliminasi cepat dari pengembang yodium, jendela waktu efektif dari pengcitraan kumpulan darah serius terbatas, dan citra kontras tinggi sulit diperoleh. Selain itu, clearansi cepat dari dosis obat yang besar dapat memiliki efek samping potensial pada ginjal [8, 9].
Dalam dekade terakhir, aplikasi nanopartikel dalam biomedisin, khususnya dalam pengcitraan diagnostik, telah menerima perhatian yang cukup besar [10]. Dibandingkan agen kontras berbasis yodium, nanopartikel memiliki beban karakteristik kontras yang tidak dimiliki oleh molekul kecil, dan mereka juga memiliki ukuran, bentuk, dan permukaan yang spesifik [11, 12]. Secara umum, nanopartikel dengan nomor atom yang besar, seperti emas, perak, dan nanopartikel logam lainnya, memiliki koefisien serapan sinar X yang baik; oleh karena itu, mereka memiliki kemampuan peningkatan kontras yang luar biasa [13, 14]. Di antara nanopartikel ini, nanopartikel emas telah berkembang pesat dalam bidang biomedisin dan dianggap sebagai pengganti untuk agen pengcitraan berbasis yodium karena inersia biologis yang signifikan serta kemudahan sintesis dan modifikasi permukaan [15, 16, 17]. Nanopartikel emas memiliki waktu sirkulasi darah yang lebih lama, risiko nefrotoksisitas yang lebih rendah, dan koefisien serapan sinar X yang lebih kuat dibandingkan senyawa yodium. Oleh karena itu, dosis yang lebih rendah dapat diberikan, dan risiko efek samping juga rendah [18]. Beberapa nanopartikel emas, termasuk nanobola, nanoroda, dan nanobintang, telah banyak digunakan sebagai agen kontras untuk pengcitraan CT scan [19, 20], dan memiliki efek yang menjanjikan. Di antara berbagai struktur nano emas, Au nanocages memiliki interior rong dan dinding pori tipis; oleh karena itu, mereka memiliki luas permukaan yang lebih besar dan kemampuan pengcitraan CT scan yang lebih efektif dibandingkan nanopartikel emas dengan morfologi berbeda [21, 22]. Dalam beberapa tahun terakhir, Au nanocages telah digunakan sebagai peningkat kontras untuk tomografi koherensi optik dan tomografi fotoakustik dan ditemukan memiliki performa yang baik. Sementara itu, karena luas serapan yang besar dari Au nanocages, mereka juga merupakan transdutor fototermal yang efektif [23, 24]. Sejauh pengetahuan kami, hanya sedikit studi yang mengevaluasi penggunaan Au nanocages sebagai agen kontras untuk pengcitraan CT scan. Berdasarkan studi di atas, kami lebih jauh menjelajahi penggunaan Au nanocages sebagai agen kontras CT scan. Aplikasi nanopartikel dalam pengcitraan CT scan memerlukan permukaan dengan biokompatibilitas dan aktivitas biologis. Polietilen glikol (PEG) adalah polimer yang terurai biologis dan biokompatibel, yang juga merupakan bahan stealth yang digunakan untuk mencegah tangkapan oleh RES dan untuk meningkatkan biokompatibilitas, kemampuan penyaringan ginjal, dan waktu sirkulasi darah; oleh karena itu, nanopartikel yang PEGilasi dapat dipertahankan dalam darah untuk waktu yang lama [15, 25, 26, 27, 28].
Dalam penelitian ini, AuNC@PEGs baru disiapkan dan dikarakterisasi. Kemudian, biokompatibilitas in vitro AuNC@PEGs dievaluasi dengan warnaimetri MTT, metode kebocoran dehidrogenase laktat (LDH), uji konsentrasi spesies oksigen reaktif (ROS) seluler, Calcein-AM/PI, dan teknik eksperimen lainnya. Selain itu, analisis hematologis dan histologis dilakukan untuk menentukan toksisitas AuNC@PEGs in vivo. Hasil menunjukkan bahwa AuNC@PEGs memiliki biokompatibilitas in vitro dan in vivo yang hebat. Selain itu, AuNC@PEGs ditemukan memiliki kemampuan pengcitraan CT scan in vitro dan in vivo yang lebih kuat. Hasil eksperimen ini menunjukkan bahwa AuNC@PEGs yang disintesis memiliki keuntungan yang jelas, seperti kontras yang kuat, waktu sirkulasi darah yang panjang, dan risiko nefrotoksisitas yang rendah. Oleh karena itu, AuNC@PEGs fungsional yang disintesis dalam penelitian ini memiliki potensi besar untuk aplikasi klinis dalam pengcitraan CT scan.
Metode
Semua protokol eksperimen, termasuk detail yang relevan, telah disetujui oleh Komite Etik Daerah Universitas Medis Jinzhou di Provinsi Liaoning, China.
Bahan dan Instrumen
Kit uji LDH dan ROS dibeli dari Institut Bioengineering Nanjing, China, dan kit pewarnaan Calcein-AM/PI dari Shanghai Dongren Chemical Technology Co., Ltd., China. Agen kimia dan pelarut lainnya dibeli dari Sigma-Aldrich. Semua bagian dievaluasi menggunakan mikroskop fluorosens (DMI4000B, Leica, Wetzlar, Jerman). Karakteristik nanopartikel yang disintesis dievaluasi dengan mikroskop transmisi elektron (TEM). CT scan spiral 256-barisan, 512-selang (Philips, Jerman) digunakan, dan parameter pengcitraan adalah sebagai berikut: ketebalan selang, 0,625 mm; tegasa tabung, 100 Kvp; dan arus tabung, 100 mA.
Sintesis AuNC@PEGs
Au nanocages disiapkan menggunakan reaksi penggantian galvanis sederhana antara Ag nanocubes dan larutan HAuCl4, menurut studi sebelumnya [29, 30]. Secara khas, 25-nm Ag nanocubes disiapkan dalam glikol etilena dan digunakan sebagai templat untuk sintesis Au nanocages 30 nm. Kemudian, SH-PEG (MW ≈ 2000, 10 mg dilarutkan dalam 5 mL larutan penyangkal fosfat (PBS)) ditambahkan ke larutan AuNC (pH 8,0, 6,55 nM, 6 mL) dan diaduk selama malam dalam kegelapan di bawah proteksi nitrogen. Setelah mencuci AuNC@PEGs tiga kali lagi, mereka didispergasi dalam larutan air.
Evaluasi Toksisitas In Vitro
Dalam penelitian ini, warnaimetri MTT, metode kebocoran LDH, uji konsentrasi ROS seluler, dan pewarnaan Calcein-AM/PI digunakan untuk mendeteksi toksisitas AuNC@PEGs yang disintesis in vitro. Sel HUVEC diinokulasikan ke dalam plate 96-lubang dengan kepadatan 1 × 104/lubang. Medium RPMI-1640 yang dilengkapi dengan 10% serum bayi lembu dan penicilin (100 μg/mL) serta streptomisin digunakan. Kemudian, sel dikultur pada 37 °C dan inkubator dioksida karbon 5% selama 12 jam. Kemudian, medium dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (10, 20, 50, 100, 200, 500, dan 1000 μg/mL) ditambahkan untuk kultur lebih lanjut. Setelah 24 jam, uji MTT diperoleh. Medium kultur tanpa nanopartikel digunakan sebagai kontrol dalam setiap kelompok.
Kemudian, kandungan dehidrogenase laktat (LDH) yang dilepaskan dari sel HUVEC yang diobati dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda ditentukan untuk mengevaluasi toksisitas in vitro. Sel diinokulasikan serupa dengan MTT dan kemudian diobati dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (10, 20, 50, 100, 200, 500, dan 1000 μg/mL) selama 24 jam. Kemudian, supernatant dipisahkan, diintrifugasi, dan dipindahkan ke plate 96-lubang yang bersih. Aktivitas LDH dalam medium kultur dievaluasi sesuai dengan petunjuk produsen, dan absorbansi ditentukan menggunakan instrumen enzim-labeling (450 nm).
Berdasarkan prinsip pengukuran konsentrasi ROS seluler menggunakan kit ROS, DCFH dioksidasi menjadi diklorofluorescein (DCF), yang merupakan zat fluoresen hijau yang kuat DCF, dalam kehadiran 2′,7′-diklorofluorescein (DCFH-DA). Sel HUVEC dikultur dalam plate 24-lubang selama 12 jam, diobati dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (50, 100, 200, dan 500 μg/mL) selama 24 jam, dan diinkubasi dengan DCFH-DA pada 37 °C selama 40 menit. Sel yang diobati dengan peroksida hidrogen (H2O2) digunakan sebagai kontrol positif. Intensitas fluoresensi sel diamati menggunakan mikroskop fluorosens (λex, 485 nm; λem, 525 nm). Sebelum evaluasi, medium bebas serum dan es digunakan tiga kali untuk pencucian.
Untuk pewarnaan hidup/mati, sel HUVEC diinokulasikan ke dalam plate 24-lubang dan dikultur selama 12 jam. Kemudian, sel diobati dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (10, 20, 50, 100, 200, 500, dan 1000 μg/mL) selama 24 jam. Setelah pencernahan dengan trypsin-EDTA melalui sentrifugasi, sel dicuci dengan PBS (pH = 7,4); kemudian, suspensi sel yang disiapkan dicampur dengan reagen Calcein-AM/PI yang telah dikonfigurasi sebelumnya dan dikultur pada 37 °C selama 15 menit. Untuk mendeteksi toksisitas AuNC@PEGs, jumlah sel mati dievaluasi melalui mikroskop fluorosens.
Model Hewan
Semua prosedur eksperimen hewan dilakukan sesuai dengan kriteria yang ditetapkan oleh Komite Perlindungan dan Penggunaan Hewan Universitas Medis Jinzhou. Setelah eksperimen, hewan di-eutanasikan sesuai dengan prinsip kemanusiaan. Dalam penelitian ini, tikus Sprague Dawley dewasa yang beratnya 250–300 g (dibeli dari Pusat Hewan Universitas Medis Jinzhou) digunakan. Dalam eksperimen ini, semua hewan secara acak dibagi menjadi kelompok. Larutan hidrat cloral (10 wt%) diberikan melalui rongga perut; kemudian, semua bahan disuntik melalui vena ekor.
Pengcitraan CT Scan In Vitro dan In Vivo
Untuk pengcitraan CT scan in vitro, AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda dan larutan yodium ditempatkan dalam tab EP dan diatur dalam urutan yang tepat, dan CT scan dilakukan dari depan ke belakang. Dalam pengcitraan CT scan in vivo, setelah membereskan anestesi, hewan di-scan dari kepala ke ekor, dengan pusat rongga perut digunakan sebagai landmark. Posisi hewan tidak berubah setiap kali. Semua data asli (gambar 0,625 mm) ditransfer ke workstation Philips untuk analisis melalui CT scan.
Evaluasi Toksisitas In Vivo
Analisis hematologis dilakukan menggunakan teknik standar pengumpulan darah vena saphena. Jantung, hati, limpa, paru-paru, dan ginjal tikus dikonstansi dengan paraformaldehida 4% selama 48 jam dan diembed dalam parafin setelah dehidrasi. Seli parafin tebal 5 μm dan dipasang pada plat kaca. Pewarnaan hematoksin dan eosin (H&E) kemudian dilakukan, dan analisis dilakukan di bawah mikroskop.
Analisis Statistik
Data dianalisis menggunakan analisis variansi satu arah, dan nilai P digunakan sebagai indeks. Nilai P < 0,05 dianggap signifikan secara statistik, yang dinyatakan dengan nilai rata-rata SD.
Hasil dan Pembahasan
Sintesis dan Karakterisasi AuNC@PEGs
Fungsionalisasi permukaan dan kontrol ukuran adalah dua faktor kunci dalam pengembangan agen kontras nano berkinerja tinggi [15]. Struktur dan karakteristik AuNC@PEGs ditentukan oleh TEM dan DLS. Gambar 1a menunjukkan hasil bahwa ukuran AuNC@PEGs sekitar 40 nm dengan keseragaman tinggi; selanjutnya, radius hidrasi AuNC@PEGs juga digunakan untuk menguji dispersi dalam larutan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1b, radius hidrasi AuNC@PEGs sekitar 50 nm, menunjukkan bahwa AuNC@PEGs sangat stabil tanpa agregasi apa pun. AuNC@PEGs memiliki ukuran yang lebih kecil dan inersia biologis yang relatif baik, yang lebih baik untuk aplikasi nanoteknologi medis. Selain itu, struktur rongga berongga menunjukkan luas permukaan spesifik internal dan eksternal yang besar serta kemampuan pengcitraan CT scan yang lebih baik, dan dinding logam di sekelilingnya memberikan perlindungan tambahan untuk beban selama prosesnya, pengangkutan, dan penyimpanan. Dengan struktur inti-konsep yang jelas, bagian luar dilapisi dengan PEG dengan penerapan biologis, yang dapat secara efektif meningkatkan biokompatibilitas dan menghindari tangkapan makrofag.
Gambar TEM AuNC@PEGs (a) dan DLS AuNC@PEGs (b)
Keselamatan dan Stabilitas AuNC@PEGs In Vitro
Sebelum menggunakan AuNC@PEGs untuk pengcitraan in vivo, kami mengevaluasi keselamatan dan stabilitasnya. Pengaruh AuNC@PEGs terhadap keberadaan sel HUVEC terdeteksi menggunakan uji MTT (Gambar 2a). Sel diobati dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (10, 20, 50, 100, 200, 500, dan 1000 μg/mL) selama 24 jam. Hasil uji MTT menunjukkan bahwa tingkat kelangsungan sel AuNC@PEGs serupa dengan kelompok kontrol dan memiliki biokompatibilitas yang baik saat konsentrasi AuNC@PEGs mencapai 200 μg/mL. Tingkat kelangsungan sel pada konsentrasi 1000 μg/mL masih > 75%.
Evaluasi MTT keberadaan sel HUVEC yang dikultur dengan konsentrasi AuNC@PEGs yang berbeda selama 24 jam (a). Penilaian dehidrogenase laktat dalam supernatant yang diinduksi oleh AuNC@PEGs dengan LDH (b). Pemeriksaan citra fluorosensi 24 jam sel yang dikultur dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (H2O2 (I), 0 μg/mL (II), 50 μg/mL (III), 100 μg/mL (IV), 200 μg/mL (V) dan 500 μg/mL (VI)) dengan metode ROS (c). *P < 0,05, ***P < 0,001. Skala bar adalah 100 μm
Selain itu, uji LDH juga digunakan untuk mengevaluasi biokompatibilitas AuNC@PEGs in vitro. Dalam sel normal, LDH tidak diizinkan untuk melewati sel sel. Ketika sel sel rusak, LDH dilepaskan melalui sel sel [31]. Oleh karena itu, kami mengevaluasi keselamatan AuNC@PEGs dengan mengukur kandungan LDH dalam supernatant sel (Gambar 2b) dengan merawat sel dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda selama 24 jam. Hasil menunjukkan bahwa tingkat LDH yang dilepaskan oleh sel meningkat sedikit dibandingkan sel kontrol yang tidak diekspos saat konsentrasi AuNC@PEGs < 200 μg/mL, dan secara signifikan lebih rendah dari kelompok kontrol positif (H2O2), yang konsisten dengan hasil uji MTT, dan 200 μg/mL AuNC@PEGs sebagai konsentrasi optimal ditemukan memiliki citokompatibilitas yang baik.
Selanjutnya, uji stres oksidatif dan penilaian pewarnaan imunofluoresensi sel hidup/mati (Calcein-AM/PI) dilakukan untuk mendeteksi toksisitas AuNC@PEGs in vitro. Stres oksidatif adalah kondisi yang berbahaya untuk semua sistem kehidupan, dan spesies oksigen reaktif (ROS) berlebihan dapat menyebabkan stres oksidatif [32, 33]. Oleh karena itu, kami mengukur tingkat ROS dalam sel. Setelah 24 jam inductensi oleh AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda, intensitas fluoresensi hijau sel yang diinduksi pada konsentrasi 50–200 μg/mL tidak secara signifikan berbeda dari kelompok kontrol, dan secara signifikan lebih rendah dari kelompok kontrol positif (Gambar 2c). Intensitas fluoresensi sebanding dengan tingkat ROS. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, tingkat kelangsungan sel HUVEC pada konsentrasi 0–200 μg/mL > 90% (Gambar 3a–f). Hasil di atas memvalidasi bahwa AuNC@PEGs pada konsentrasi 200 μg/mL stabil dan memiliki kompatibilitas sel yang baik, dan dapat menjadi agen kontras klinis yang menjanjikan.
Gambar mikroskop fluorosens pewarnaan hidup dan mati. Tingkat kelangsungan sel HUVEC yang diobati dengan AuNC@PEGs pada konsentrasi yang berbeda (0 μg/mL (a), 10 μg/mL (b), 20 μg/mL (c), 50 μg/mL (d), 100 μg/mL (e), 200 μg/mL (f), 500 μg/mL (g), dan 1000 μg/mL (h)) selama 24 jam. Fluoresensi hijau mewakili sel hidup dan fluoresensi merah mewakili sel mati. Skala bar adalah 100 μm
Pengcitraan CT Scan In Vitro dan Penentuan Nilai CT
Untuk mengevaluasi kelayakan AuNC@PEGs dalam pengcitraan CT scan, kami membandingkan peningkatan kontras dari konsentrasi molar yang berbeda (AuNC@PEGs) dengan penggunaan klinis agen kontras (yodium). Citra CT scan diperoleh, dan nilai CT diukur. AuNC@PEGs dibandingkan dengan agen pengcitraan yodium pada konsentrasi yang serupa (50, 100, 200, 500, dan 1000 μg/mL). Hasil menunjukkan bahwa nilai CT meningkat dengan peningkatan konsentrasi (Gambar 4a), dan menurut analisis nilai CT AuNC@PEGs dan agen kontras yodium (Gambar 4b), koefisien serapan AuNC@PEGs lebih baik dari agen kontras berbasis yodium pada konsentrasi serupa, menunjukkan bahwa penggunaan AuNC@PEGs untuk pengcitraan CT scan lebih baik.
Perbandingan temuan pengcitraan tomografi komputer in vitro antara AuNC@PEGs dan agen kontras berbasis yodium. Semakin meningkatnya konsentrasi, semakin meningkatnya intensitas peredaman sinar X (a). Perbandingan nilai Hu antara AuNC@PEGs dan agen kontras berbasis yodium (b). ***P < 0,001
Pengcitraan CT Scan In Vivo
Karena kemampuan kontras tinggi AuNC@PEGs, kami lebih jauh membandingkan kualitas pengcitraan AuNC@PEGs dengan agen yodium in vivo. Dua ratus mikroliter AuNC@PEGs (200 μg/mL) disuntik melalui vena ekor tikus. Waktu angiografi kumpulan darah pada AuNC@PEGs dievaluasi melalui pra-injeksi (0 menit) dan pemindaian titik waktu kontinu pasca-injeksi (10, 20, 30, 40, 60, dan 90 menit). Kemudian, tikus dalam kelompok kontrol disuntik dengan medium kontras yodium pada konsentasi yang sesuai. Dosis injeksi dan waktu pemindaian serupa dengan AuNC@PEGs. Setelah injeksi agen kontras, kami secara bersamaan mengamati peningkatan kontras ginjal (Gambar 5) dan pengisian kandung kemih (SI Gambar 1). Hasil menunjukkan bahwa ginjal dalam kelompok AuNC@PEGs mencapai puncak pada 30 menit dan seangnya terbuang pada 90 menit, dan dalam kelompok agen kontras berbasis yodium mencapai puncak pada 20 menit dan seangnya terbuang pada 60 menit. Kemudian, kami mengamati bahwa kandung kemih secara bertahap diisi dengan agen kontras seiring waktu. Temuan ini menunjukkan bahwa waktu angiografi kumpulan darah AuNC@PEGs lebih baik dari agen kontras berbasis yodium. Waktu sirkulasi darah yang lebih panjang AuNC@PEGs dapat memberikan diagnosis yang lebih baik, dan AuNC@PEG memiliki peluang pengembangan yang lebih baik.
Citra CT in vivo tikus pada titik waktu yang berbeda setelah pasca-injeksi AuNC@PEGs
Keselamatan AuNC@PEGs In Vivo
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6a, parameter standar analisis darah rutin dan fungsi hati dan ginjal difermulasikan oleh tingkat hemoglobin, konsentrasi hemoglobin korpuskular rata-rata, volume korpuskular rata-rata, jumlah trombosit, jumlah sel darah merah, jumlah sel darah putih, konsentrasi albumin, tingkat alanin aminotransferase, tingkat aspartat aminotransferase, dan tingkat kreatinin. Dalam analisis statistik, tidak ada perbedaan signifikan yang diamati antara kelompok AuNC@PEG, agen kontras yodium, dan kelompok kontrol (P > 0,05). Selain itu, organ tikus (jantung, hati, limpa, paru-paru, dan ginjal) dianalisis secara histologis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6b, 24 jam setelah injeksi AuNC@PEGs (200 μg/mL); diiris; dan diwarnai (H&E). Dibandingkan dengan kelompok kontrol (tidak disuntik nanomaterial), tidak ada perubahan morfologi yang jelas dan ceduka yang ditemukan seperti yang dilihat di bawah mikroskop. Hasil di atas lebih jauh mengonfirmasi keselamatan dan keandalan AuNC@PEGs in vivo.
Evaluasi toksisitas in vivo AuNC@PEGs. Darah rutin dan fungsi hati dan ginjal: tingkat hemoglobin (I), konsentrasi hemoglobin korpuskular rata-rata (II), volume korpuskular rata-rata (III), trombosit (IV), jumlah sel darah merah (V), jumlah sel darah putih (VI), konsentrasi albumin (VII), tingkat alanin aminotransferase (VIII), tingkat aspartat aminotransferase (IX), dan tingkat kreatinin (X) (a). Pewarnaan H&E dilakukan pada organ (jantung, hati, limpa, paru-paru, dan ginjal) tikus normal dan yang diobati dengan AuNC@PEGs selama 24 jam (b). Skala bar b adalah 100 μm
Kesimpulan
Kami telah mengembangkan AuNC@PEG, tipe baru agen kontras CT scan, dengan karakteristik, seperti ukuran kecil, kontras tinggi, waktu retensi darah yang lama, dan risiko toksisitas yang rendah. Evaluasi toksisitas in vitro dan in vivo menunjukkan bahwa AuNC@PEGs memiliki biokompatibilitas yang baik dan risiko efek samping yang rendah. Kinerja pengcitraan CT scan in vitro dan in vivo menunjukkan bahwa AuNC@PEGs memiliki koefisien serapan sinar X yang lebih tinggi dan waktu angiografi kumpulan darah yang lebih lama dibandingkan agen pengcitraan berbasis yodium tradisional. Selain itu, AuNC@PEGs unggul dibandingkan agen pengcitraan berbasis yodium, dan penggunaan AuNC@PEGs praktis. Semua hasil ini menunjukkan bahwa AuNC@PEGs memiliki koefisien serapan sinar X yang lebih tinggi dibandingkan agen kontras berbasis yodium tradisional dan bahwa kinerja pengcitraan AuNC@PEGs lebih tinggi dibandingkan agen kontras berbasis yodium tradisional. Oleh karena itu, AuNC@PEGs fungsional yang disintesis dalam penelitian ini memiliki potensi besar untuk aplikasi klinis dalam pengcitraan CT scan.
Ketersediaan Data dan Bahan
Data mentah/diproses yang diperlukan untuk mereproduksi temuan ini tidak dapat dibagikan saat ini karena data juga merupakan bagian dari penelitian dan pengembangan yang berlangsung.
