KR20090030775A - Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes - Google Patents

Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes Download PDF

Info

Publication number
KR20090030775A
KR20090030775A KR1020070096314A KR20070096314A KR20090030775A KR 20090030775 A KR20090030775 A KR 20090030775A KR 1020070096314 A KR1020070096314 A KR 1020070096314A KR 20070096314 A KR20070096314 A KR 20070096314A KR 20090030775 A KR20090030775 A KR 20090030775A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cells
nanostructures
nanoparticles
monitoring
sers
Prior art date
Application number
KR1020070096314A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
주상우
조근창
이소영
Original Assignee
재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인서울대학교산학협력재단 filed Critical 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority to KR1020070096314A priority Critical patent/KR20090030775A/en
Publication of KR20090030775A publication Critical patent/KR20090030775A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N21/552—Attenuated total reflection
    • G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • G01N21/554—Attenuated total reflection and using surface plasmons detecting the surface plasmon resonance of nanostructured metals, e.g. localised surface plasmon resonance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N2021/258—Surface plasmon spectroscopy, e.g. micro- or nanoparticles in suspension
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure

Abstract

A monitoring and imaging method for cells is provided to enable an operator to observe processes of a drug and gene delivery carrier transferring or moving to a specific site of a cell for a long time when the drug and gene delivery carrier are injected to the cell. A monitoring and imaging method for cells uses a silver nanoparticle, gold nanoparticle, or a nanostructure by surface-enhanced Raman spectroscopy(SERS). The nanoparticle or nanostructure is a carrier used for drug or gene delivery. The nanoparticle or nanostructure is selected from the group consisting of isocyanide compounds, thiol or cyanide, isothiocyanate, and Rhodamine 6G, Cy3, Cy5 or TAMRA. The monitoring method takes place within 72 hours after the nanoparticle or nanostructure is absorbed in the cell.

Description

은 또는 금 나노입자 또는 나노구조체를 이용한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법{Cell Monitoring and Molecular Imaging Using Ag and Au Nanoparticles or Nanoprobes}Cell Monitoring and Molecular Imaging Using Ag and Au Nanoparticles or Nanoprobes

본 발명은 나노입자 또는 나노구조체를 이용한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법에 관한 것이다.The present invention relates to methods of monitoring and molecular imaging of cells using nanoparticles or nanostructures.

단세포 내에서 살아있는 생체 과정을 모니터링하는 방법은 우리가 세포의 기능을 이해하는 데 많은 도움을 줄 수 있다(K. Nithipatikom, M.J. McCoy, S.R. Hawi, K. Nakamoto, F. Adar, and W. B. Campbell, Analytical Biochemistry, 322 (2003) 198-207). 최근 광학적 나노시스템의 개발은 세포 안을 관찰할 수 있는 응용성 때문에 그 관심이 높아져왔다(T. Vo-Dinh, P. Kasili, and M. Wabuyele, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 2 (2006) 22-30). 나노입자 또는 나노구조체를 생물학적 시스템에 결합시키는 일은 분자와 세포수준에서 진단과 치료영역에서 혁명적으로 발전해오고 있다. Monitoring live biological processes in single cells can help us to understand the function of cells (K. Nithipatikom, MJ McCoy, SR Hawi, K. Nakamoto, F. Adar, and WB Campbell, Analytical). Biochemistry, 322 (2003) 198-207). Recently, the development of optical nanosystems has been of increasing interest due to their applicability to intracellular observation (T. Vo-Dinh, P. Kasili, and M. Wabuyele, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 2 (2006) 22 -30). Coupling nanoparticles or nanostructures into biological systems has revolutionized the diagnostic and therapeutic domains at the molecular and cellular levels.

은 및 금 나노입자는 지난 십년동안 안정성, 균일성, 화학적 안정성, 광학적 성질로 인해서 많은 관심을 받아왔다(P. Mulvaney, Langmuir 12 (1996) 788). 은 또는 금 나노입자의 생물학적 응용으로서 나노입자의 크기, 모양, 생체적합성, 생체흡수, 세포내의 분포 등에 연구가 집중되어왔다(H.K. Patra, S. Banerjee, U. Chaudhuri, P. Lahiri and A. Kr. Dasgupta, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 3 (2007) 111-119). 이러한 나노구조체는 약물 및 비바이러스형(nonviral) 유전자전달물질로 상용되기 때문에 이들이 세포내에 흡수되는 과정을 모니터링하는 방법을 개발하는 일은 중요하다(S. Jin, K. Ye, Biotechnol. Prog. 23 (2007) 32).Silver and gold nanoparticles have received much attention over the past decade for their stability, uniformity, chemical stability and optical properties (P. Mulvaney, Langmuir 12 (1996) 788). As biological applications of silver or gold nanoparticles, research has focused on nanoparticle size, shape, biocompatibility, bioabsorption, and intracellular distribution (HK Patra, S. Banerjee, U. Chaudhuri, P. Lahiri and A. Kr). Dasgupta, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 3 (2007) 111-119). Since these nanostructures are commonly used as drugs and nonviral gene transporters, it is important to develop a method for monitoring the process of their uptake into cells (S. Jin, K. Ye, Biotechnol. Prog . 23 ( 2007) 32).

은 또는 금 나노입자 또는 나노구조체는 표면증강라만(SERS: surface-enhanced Raman scattering)이라는 효과적인 기질로 널리 사용된다(G.A. Baker, D.S. Moore, Analytical Biochemistry, 382 (2005) 1751). SERS는 고감도의 계면분광도구로서 나노구조체의 표면에서 분자 이미징을 할 수 있는 생물학적 센서로 사용된다(C. Eliasson, A. Loren, J. Engelbrektsson, M. Josefson, J. Abrahamsson, K. Abrahamsson, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 61 (2005) 755-760). 최근 사이아노기(CN)로 표지된 SERS 프로브를 사용하여 단백질 막을 이미징 하는 방법도 보고되어왔다(Q. Hu, L-L. Tay, M. Noestheden, J. Paul Pezacki, J. Am. Chem. Soc. 129 (2007) 14-15).Silver or gold nanoparticles or nanostructures are widely used as an effective substrate called surface-enhanced Raman scattering (SERS) (GA Baker, DS Moore, Analytical Biochemistry, 382 (2005) 1751). SERS is a highly sensitive interfacial spectrometer that is used as a biological sensor for molecular imaging on nanostructured surfaces (C. Eliasson, A. Loren, J. Engelbrektsson, M. Josefson, J. Abrahamsson, K. Abrahamsson, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 61 (2005) 755-760). Recently, methods for imaging protein membranes using SERS probes labeled with cyano groups (CN) have also been reported (Q. Hu, LL. Tay, M. Noestheden, J. Paul Pezacki, J. Am. Chem. Soc . 129 (2007) 14-15).

이소시아나이드(isocyanide: NC) 기의 금속표면에 흡착에 관해서는 티올(SH)이나 사이나이드(CN) 등 다른 화합물에 비해서 상대적으로 연구가 덜 되어왔다. 이소시아나이드는 시아나이드에 비해 은 또는 금 표면에 좀 더 강하게 결합된다. 따라서 이소시아나이드의 신축진동밴드 ν(NC)는 시아나이드 ν(CN) 보다 상대적으로 강하게 나타나기 때문에 (S-W. Joo, W-J. Kim, W. S. Yoon, I. S. Choi, Journal of Raman Spectroscopy, 34 (2003) 271) 세포 모니터링이나 이미징에 보다 유리할 수 있다. 또한, NC 신축진동이 강하게 나타나는 2000~2200 cm-1 영역에서는 각종 유기물질에 의한 스펙트럼간섭이 적다.Adsorption on metal surfaces of isocyanide (NC) groups has been relatively less studied than other compounds such as thiols (SH) and cyanide (CN). Isocyanide binds more strongly to the silver or gold surface than cyanide. Therefore, isocyanide elastic vibration band ν (NC) is relatively stronger than cyanide ν (CN) (SW. Joo, WJ. Kim, WS Yoon, IS Choi, Journal of Raman Spectroscopy , 34 (2003) 271 ) May be more advantageous for cell monitoring or imaging. In addition, there is little spectral interference caused by various organic materials in the 2000 ~ 2200 cm -1 region where the NC stretching vibration is strong.

본 발명의 목적은 약물이나 유전자전달물질로 사용될 수 있는 은 또는 금 나노구조체를 이소시아나이드로 변형시킨 후 SERS 스펙트럼을 측정함으로써 나노입자가 세포내에 어디에 위치하는 지 알아내는 방법을 제공하고 이를 토대로 분자 이미징에 활용하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of determining where nanoparticles are located in a cell by measuring the SERS spectrum after converting silver or gold nanostructures which can be used as drugs or gene transfer materials into isocyanides, and based on these molecules. It is used for imaging.

본 발명은 은 또는 금 나노입자 또는 나노구조체를 이용한 표면증강라만분광(surface-enhanced Raman scattering; SERS)에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법을 제공한다.The present invention provides methods for monitoring and molecular imaging of cells by surface-enhanced Raman scattering (SERS) using silver or gold nanoparticles or nanostructures.

본 발명은 방향족 이소시아나이드(isocyanide)로 변형시킨 은 또는 금 나노 구조체를 이용하여 세포 안에 나노구조체가 어떤 위치에 있는 지 모니터링 할 수 있는 탐지방법 및 분자 이미징에 관한 것이다. 기존의 형광탐지법은 광표백(photo-bleaching) 등에 의해서 짧은 시간 밖에 관측이 어려우나 라만 분광법을 사용하여 수분에서 며칠에 걸쳐 장시간 관찰할 수 있다.The present invention relates to a detection method and molecular imaging that can monitor the position of the nanostructures in the cell using silver or gold nanostructures modified with aromatic isocyanide. Conventional fluorescence detection is difficult to observe for only a short time due to photo-bleaching, etc., but can be observed for a long time in a few days using Raman spectroscopy.

본 발명은 SERS를 수단으로 하여 이소시아나이드로 변형된 은, 금 나노구조체를 세포에 주입시키고 살아있는 상태에서 측정하였다. 본 발명은 SERS가 세포내 약물 및 유전자 전달 물질 등이 주입되었을 때 핵이나 세포의 특정부위에 전달 및 이동하는 과정 및 나노입자가 뭉쳐지는 과정들을 며칠에(72시간) 걸쳐 장시간동안 판단할 수 있는 수단을 제공해준다.In the present invention, silver and gold nanostructures modified with isocyanide by SERS were injected into cells and measured in a living state. In the present invention, when SERS is injected with intracellular drugs and gene transfer materials, it is possible to determine the process of transferring and moving to a specific area of the nucleus or cell, and the process of agglomeration of nanoparticles for a long time over several days (72 hours). Provide a means.

본 발명은 은 또는 금 나노입자 또는 나노구조체를 이용한 표면증강라만분광(surface-enhanced Raman scattering; SERS)에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법을 제공한다.The present invention provides methods for monitoring and molecular imaging of cells by surface-enhanced Raman scattering (SERS) using silver or gold nanoparticles or nanostructures.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법에 있어서, 상기 나노 입자 또는 나노구조체는 약물 또는 유전자 전달에 사용되는 운반체인 것이 바람직하고, 상기 모니터링 및 분자 이미징 방법은 상기 나노입자 또는 나노구조체가 세포에 흡수된 후 수분 내지 72시간 내에 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 SERS에 사용된 데이터 획득 시간은 축척(accumulation) 후 수분 내지 수십 분인 것이 바람직하다.In the method for monitoring and molecular imaging of cells by the SERS of the present invention, the nanoparticle or nanostructure is preferably a carrier used for drug or gene delivery, the monitoring and molecular imaging method is that the nanoparticle or nanostructure is It is preferred to be within a few minutes to 72 hours after being absorbed by the cells, and the data acquisition time used for the SERS is preferably a few minutes to several tens of minutes after accumulation.

또한, 본 발명의 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법에 있어서, 상기 나노입자 또는 나노구조체는 이소시아나이드(isocyanide) 화합물, 티올(thiol) 또는 시아나이드(cyanide), 이소티오사이네이트(isothiocyanate) 및 형광염료(Rhodamine 6G, Cy3, Cy5 또는 TAMRA)로 이루어진 군중에서 선택된 물질로 하는 것이 바람직하고, 상기 SERS는 이소시아나이드의 2000~2200 cm-1 부근의 NC 신축진동의 진동 밴드를 모니터링하고, 측정시간은 수분 부터 72시간인 것이 보다 바람직하고, 상기 모니터링은 이소시아나이드 진동 밴드를 토대로 한 SERS 방법을 이용하여 세포 안 또는 세포 밖의 특정 부위를 타겟팅(targeting)하는 것이 보다 바람직하다.In addition, in the method for monitoring and molecular imaging of cells by the SERS of the present invention, the nanoparticles or nanostructures are isocyanide compounds, thiol or cyanide, isothiocyanate ) And fluorescent dyes (Rhodamine 6G, Cy3, Cy5 or TAMRA) are preferably selected from the group consisting of, and the SERS monitors the vibration band of the NC stretching vibration around 2000-2200 cm -1 of isocyanide More preferably, the measurement time is from 72 minutes to several minutes, and the monitoring is more preferably targeting a specific site inside or outside the cell using the SERS method based on the isocyanide vibration band.

또한, 본 발명의 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법에 있어서, 상기 나노구조체는 구형입자, 막대, 코어쉘(core-shell) 및 속이 빈 구조(hollow structure)로 이루어지는 다양한 모양과 크기로 이루어진 군중에서 선택된 것이 바람직하고, 상기 세포는 포유류, 조류, 파충류, 양서류 및 어류로 이루어진 척추동물군중에서 선택된 세포인 것이 바람직하다.In addition, in the method for monitoring and molecular imaging of cells by the SERS of the present invention, the nanostructures are made of various shapes and sizes consisting of spherical particles, rods, core-shells and hollow structures. Preferably it is selected from the crowd, and said cell is preferably a cell selected from the group of vertebrates consisting of mammals, birds, reptiles, amphibians and fish.

또한, 본 발명의 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법에 있어 서, 상기 라만분광은 15 ㎽의 이상의 에너지(시료에서는 수 mW 정도)로 300 nm 에서 1200 ㎚ 사이의 파장의 레이저 빛 조사로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, in the method for monitoring and molecular imaging of cells by the SERS of the present invention, the Raman spectroscopy consists of laser light irradiation with a wavelength between 300 nm and 1200 nm with an energy of 15 mW or more (a few mW in the sample). It is preferable.

또한, 본 발명의 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법에 있어서, 상기 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법은 ⅰ) 은 또는 금 나노입자 및 나노구조체를 이소시아나이드 화합물로 변형시키는 단계; ⅱ) 상기 변형된 나노입자 또는 나노구조체를 세포에 주입시키는 단계; ⅲ) 엔도사이토시스(endocytosis; 세포 내 이입) 또는 전기청공기(electroporator)에 의해 나노입자 또는 나노구조체가 세포내로 이동하는 단계; ⅳ) 상기 나노입자 또는 나노구조체에 대한 라만분광을 수행하는 단계; 및 v) 상기 라만분광 결과를 분석, 이미징, 맵밍(mapping)하는 단계를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 상기 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법은 이소시아나이드 2000~2200 cm-1 부근의 NC 신축진동의 진동밴드를 이용한 세포내 나노구조체를 모니터링하는 것이 가장 바람직하다.In addition, in the method for monitoring and molecular imaging of cells by the SERS of the present invention, the method for monitoring and molecular imaging of the cells includes the steps of: i) transforming silver or gold nanoparticles and nanostructures with isocyanide compounds; Ii) injecting the modified nanoparticles or nanostructures into cells; Iii) the movement of the nanoparticles or nanostructures into cells by endocytosis (endocytosis) or electroporator; Iii) performing Raman spectroscopy on the nanoparticles or nanostructures; And v) analyzing, imaging, and mapping the Raman spectroscopy results, wherein the method for monitoring and molecular imaging of the cells is characterized by the NC stretching vibration around isocyanide 2000-2200 cm −1 . It is most desirable to monitor intracellular nanostructures using vibration bands.

본 발명은 이소시아나이드로 변형된 은 또는 금 나노구조체를 이용한 표면 SERS에 의한 세포내 물질의 이동경로에 관한 정보를 제공해 준다. 아울러, 상기 나노구조체의 단순한 흡수 및 이동확인 뿐만 아니라 스펙트럼을 관찰함으로써 상기 나노구조체가 세포내에서 시간에 따라 어떻게 변형되고 변화되어 가는지를 확인할 수 있는 방법을 제공해 준다.The present invention provides information on the migration pathway of intracellular materials by surface SERS using silver or gold nanostructures modified with isocyanide. In addition, by observing the spectrum as well as the simple absorption and movement confirmation of the nanostructures provides a way to determine how the nanostructures are transformed and changed over time in the cell.

본 발명은 이소시아나이드 화합물로 은 또는 금 나노구조체를 변형시키고 세 포내에 흡수시킨 후 SERS에 의해서 스펙트럼을 관찰하여 세포내에 어떤 부위에 나노구조체가 존재하는가를 확인하였다. 이소시아나이드의 강한 신축진동밴드를 관찰함으로써 나노구조체가 세포내에 어떤 위치에 있는지 알 수 있다. 본 발명의 SERS 방법은 약물전달이나 유전자전달물질로 쓰일 수 있는 나노입자 또는 구조체가 세포에 실시간으로 주입되는 과정 및 이동경로와 흡수 후 나노입자가 뭉쳐지는 등 변형되는 과정을 알아낼 수 있다.In the present invention, the silver or gold nanostructures were modified with isocyanide compounds and absorbed into the cells, and then the spectra were observed by SERS to confirm where the nanostructures exist in the cells. By observing the strong stretching band of isocyanide, we can see where the nanostructure is in the cell. The SERS method of the present invention can find out a process of injecting nanoparticles or structures that can be used as drug delivery or gene transfer materials into cells in real time, and a process of transformation such as nanoparticles agglomerating after migration and absorption.

본 발명은 은 또는 금 나노구조체를 이용한 SERS에 의하여 이소시아나이드 화합물의 스펙트럼을 측정한다. 이소시아나이드로 변형시킨 은 또는 금 나노구조체를 세포에 엔도사이토시스(endocytosis; 세포내 이입) 등의 과정에 의해 주입시키고 SERS 측정을 시도해서 세포내에 어느 위치에 존재하고 나노입자가 뭉쳐지는 지 확인한다.The present invention measures the spectra of isocyanide compounds by SERS using silver or gold nanostructures. Isocyanide-modified silver or gold nanostructures are injected into the cell by a process such as endocytosis, and SERS measurement is attempted to determine where they are present in the cell and nanoparticles aggregate. do.

본 발명자들은 KAuCl4를 물에 용해시켜 가열하고, 소듐시트레이트 용액을 상기 용액에 첨가하고 가열함으로써 시트레이트-안정화 금 나노입자를 합성하여 시료를 제조하였다. 또한, AgNO3를 증류수에 용해시켜 가열하고, 소듐시트레이트 용액을 상기 용액에 첨가하고 가열함으로써 은 나노입자를 생성한다.The inventors prepared samples by synthesizing citrate-stabilized gold nanoparticles by dissolving KAuCl 4 in water and heating, adding sodium citrate solution to the solution and heating. AgNO 3 is also dissolved in distilled water and heated, and sodium citrate solution is added to the solution and heated to produce silver nanoparticles.

1,4-PDI(1,4-phenylenediisocyanide; 페닐렌다이이소시아나이드) 첨가 전 후에 금 및 은 나노입자의 전자현미경 사진(도 2 참조), 유체 직경(hydrodynamic diameter) 및 제타(zeta) 포텐셜을 측정하였다. 아울러, 금 나노입자의 UV-가시광선 흡수 스펙트럼 및 금 나노입자 용액의 pH 수치를 측정하였다.Electron micrographs (see FIG. 2 ), hydrodynamic diameter and zeta potential of gold and silver nanoparticles were measured before and after addition of 1,4-PDI (1,4-phenylenediisocyanide) It was. In addition, UV-visible absorption spectra of gold nanoparticles and pH values of gold nanoparticle solutions were measured.

COS-7 세포에 금 또는 은 나노입자를 적용하고, 빛 분산, 제타 포텐셜 및 라만 스펙트럼 측정을 측정하였다. 그 결과, 1,4-PDI의 라만스펙트럼으로 각기 밴드들은 ~2180 cm-1 에 위치하는 NC 신축진동모드와 벤젠링 모드들로 판명된다(도 3 참조). 아울러, NC 신축진동이 2000~2200 cm-1 영역에서는 강하게 나타나고 1600 cm-1 부근의 밴드들은 1,4-PDI의 벤젠 링 모드이므로, 이로 변형된 나노구조체가 존재함을 나타낸다(도 4 및 도 5 참조). Gold or silver nanoparticles were applied to COS-7 cells and light dispersion, zeta potential, and Raman spectral measurements were measured. As a result, each of the bands in the Raman spectrum of 1,4-PDI turned out to be the NC stretching vibration mode and the benzene ring modes located at ˜2180 cm −1 (see FIG. 3 ). In addition, the NC stretching vibration is strong in the 2000 ~ 2200 cm -1 region and the bands around 1600 cm -1 Since it is the benzene ring mode of 1,4-PDI, it indicates that there is a nanostructure modified therein (see FIGS . 4 and 5 ).

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> 금 나노입자 및 은 나노입자의 제조Example 1 Preparation of Gold Nanoparticles and Silver Nanoparticles

본 발명자들은 문헌의 보고(recipes)에 따라 시트레이트-안정화 금 나노입자를 합성하였다. 통상적 절차에 따라, 먼저 KAuCl4(Aldrich) 133.5 ㎎ 부분을 물 250 ㎖에 용해시켜 1.4 mM을 제조하고, 상기 용액을 가열시켰다. 그리고 나서, 1% 소듐시트레이트 용액 25 ㎖을 격렬한 스터링(stirring) 하에 KAuCl4 용액에 첨가하고, 대략 20분 동안 가열을 계속하였다. 증발된 물의 양을 무시한다면 그 결과 얻어진 Au 농도는 1.28 x 10-3 M이고, 상기 Au 나노입자의 농도는 9.1 x 10-9 M이라고 측정되었다.We have synthesized citrate-stabilized gold nanoparticles according to the recipes of the literature. According to the usual procedure, first KAuCl 4 (Aldrich) A 133.5 mg portion was dissolved in 250 ml of water to prepare 1.4 mM and the solution was heated. Then 25 ml of 1% sodium citrate solution was added to the KAuCl 4 solution under vigorous sterling and heating continued for approximately 20 minutes. Neglecting the amount of evaporated water, the resulting Au concentration was 1.28 x 10 -3 M and the concentration of Au nanoparticles was determined to be 9.1 x 10 -9 M.

또한, 90 ㎎의 AgNO3를 증류수 500 ㎖에 용해시키고 가열시켰으며, ~1 % 소듐시트레이트 10 ㎖ 용액을 첨가한 후, 대략 1시간 동안 가열을 계속하였다. 상기 절차는 약 35 내지 50 ㎚의 직경 및 390 ㎚에서 최대 흡수를 갖는 대략 1011 입자/㎖의 균등한 크기의 입자를 생성한다고 알려져 있다.In addition, 90 mg of AgNO 3 was dissolved in 500 ml of distilled water and heated, and heating was continued for approximately 1 hour after addition of a 10 ml solution of ˜1% sodium citrate. The procedure is known to produce approximately 10 11 particles / ml of uniformly sized particles having a diameter of about 35-50 nm and a maximum absorption at 390 nm.

사용된 모든 화합물은 시약 등급(reagent-grade)이고, 수용성 용액을 제조하는데 18.0 ㏁cm보다 큰 저항을 갖는 삼차 증류수가 사용된다.All compounds used are reagent-grade and tertiary distilled water with a resistance greater than 18.0 μm cm is used to prepare aqueous solutions.

<실시예 2> 은 및 금 나노입자 응집체(aggregates)의 특성 분석Example 2 Characterization of Silver and Gold Nanoparticle Aggregates

도 2는 약 15 nm 의 구형 나노입자에 1,4-PDI를 넣어주었을 때 전자현미경 사진으로 약간 뭉쳐진 것을 알 수 있다. 금 나노입자를 위한 유체 직경(hydrodynamic diameter)은 1,4-PDI의 첨가에 앞서 28 ㎚로 측정되었다. 1,4-PDI의 첨가 후에 28 ㎚에서 발견되었다. 제타(zeta) 포텐셜은 1,4-PDI의 첨가 전 및 후에 각각 ??34 및 -38 ㎷로 측정되었다. 은 나노입자를 위한 유체 직경은 1,4-PDI의 첨가 후에 45 ㎚로 측정되었다. 제타 포텐셜은 1,4-PDI의 첨가 후에 각각 ??66 ㎷로 측정되었다. Shimadzu UV-3101PC 스펙트로포토미터로 콜로이드 용액의 UV-가시광선 흡수 스펙트럼을 얻었다. FIG. 2 shows that when 1,4-PDI was added to spherical nanoparticles of about 15 nm, they were slightly aggregated by electron micrographs. The hydrodynamic diameter for the gold nanoparticles was measured at 28 nm prior to the addition of 1,4-PDI. It was found at 28 nm after addition of 1,4-PDI. The zeta potential was measured before and after addition of 1,4-PDI at ?? 34 and −38 kPa, respectively. Fluid diameter for silver nanoparticles was measured at 45 nm after addition of 1,4-PDI. Zeta potential was measured at ?? 66 kPa after addition of 1,4-PDI, respectively. The UV-visible absorption spectrum of the colloidal solution was obtained with a Shimadzu UV-3101PC spectrophotometer.

금 나노입자 내 UV-가시광선 흡광(extinction) 스펙트럼의 λmax 수치는 520 ㎚에서 발견되었다. 시료에 관한 1/2 최대 흡수에서 최대 폭은 70 ㎚로 측정되었 다. 1,4-PDI의 첨가 이후에, UV-가시광선 스펙트럼을 즉시 얻어서 몇 분 내에 가능하도록 하였다. Thermoelectron Orion 3 star bench top pH meter를 사용하여 금 나노입자 용액의 pH 수치를 측정하였다. 콜로이드 금 입자의 평균 직경이 전자현미경 측정으로 대략 15 ㎚로 측정되었으므로, 그것의 평균 표면적 및 부피는 각각 707 ㎚2 and 1770 ㎚3로 측정되었다. 금 원자의 반경이 0.14425 ㎚로 추정되므로, 금 나노입자 당 원자의 수는 1.41 x 105이어야 한다. 1,4-PDI 분자가 Au 위 수직 오리엔테이션(orientation)을 갖는 0.217 ㎚2 면적을 갖는다고 추정하면, 단일 금 나노입자 위를 덮는 1,4-PDI 분자의 수는 3260이어야 한다. 따라서, 모든 콜로이드 금 입자를 덮는데 필요한 농도는 3.0 x 10-5 M, 즉 (3260) x 9.1 x 10-9 M로 계산된다. 은 또는 금 나노입자 용액내 1,4-PDI의 농도는 단일층 으로 덮을 (monolayer coverage) 정도보다 조금 모자라는 ~10-6 M이었다.The λ max value of the UV-visible extinction spectrum in the gold nanoparticles was found at 520 nm. The maximum width at half maximum absorption for the sample was measured at 70 nm. After addition of 1,4-PDI, the UV-visible spectrum was immediately obtained and made possible in a few minutes. The pH value of the gold nanoparticle solution was measured using a Thermoelectron Orion 3 star bench top pH meter. Since the average diameter of the colloidal gold particles was measured to be approximately 15 nm by electron microscopy, its average surface area and volume were measured to be 707 nm 2 and 1770 nm 3 , respectively. Since the radius of gold atoms is estimated to be 0.14425 nm, the number of atoms per gold nanoparticle should be 1.41 x 10 5 . Assuming that 1,4-PDI molecules have an area of 0.217 nm 2 with vertical orientation on Au, the number of 1,4-PDI molecules covering a single gold nanoparticle should be 3260. Thus, the concentration required to cover all colloidal gold particles is calculated to be 3.0 x 10 -5 M, i.e. (3260) x 9.1 x 10 -9 M. The concentration of 1,4-PDI in the silver or gold nanoparticle solution was ˜10 −6 M, which was slightly less than the monolayer coverage.

<실시예 3> 세포 배양 및 나노입자 처리Example 3 Cell Culture and Nanoparticle Treatment

5% CO2를 첨가한 배양기내 37℃에서 5% FBS(fetal bovine serum)을 보충한 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium)(Invitrogen, Calsbad, CA)에서 COS-7 세포를 서울대학교 생명과학부의 강봉균 교수님으로부터 입수 배양하였다. 도 1은 COS-7 세포의 사진을 발췌한 것이다(American Type Culture Collection: ATCC). 라만 스펙트럼 측정을 위해, 상기 세포를 5% FBS를 포함한 DMEM에 1 X 104 세포 밀도로 비처리된(non-treated) 35 mm 배양접시(SPL Life sciences, Korea)에 도말하였다. 다음 날, 상기 세포를 인산완충식염수로 두 번 세척하고 나서, 500 ㎕의 나노입자를 500 ㎕의 DMEM내에서 배양된 세포에 적용하였다. 3~4일 후에, 라만 스펙트로스코피를 사용하여 상기 세포를 측정하였다.Professor Kang Bong-kyun of COS-7 cells at Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) (Invitrogen, Calsbad, CA) supplemented with 5% FBS (fetal bovine serum) at 37 ° C in an incubator with 5% CO 2 It was obtained from the culture. 1 is an excerpt of a photograph of COS-7 cells (American Type Culture Collection (ATCC)). For Raman spectral measurements, the cells were plated in 35 mm culture dishes (SPL Life sciences, Korea) non-treated at 1 × 10 4 cell density in DMEM containing 5% FBS. The following day, the cells were washed twice with phosphate buffered saline, and 500 μl of nanoparticles were applied to cells incubated in 500 μl of DMEM. After 3-4 days, the cells were measured using Raman spectroscopy.

라만 마커로 표지된 금 또는 은 나노입자를 비교하기 위하여, 우리는 Aldrich 사로부터 구입한 간단한 분자 1,4-PDI(>95 %)를 선택하고 추가적인 정제 없이 사용하였다. 라만 측정에서 상기 방법은 이전의 보고에서 설명되었다. PDI-덮인 금 입자는 자기-조립 과정에 의해 제조되었다. PDI 농축된 에탄올 용액을 수용성 금 나노입자 용액내로 희석시켰다. 금 나노입자 용액 1 ㎖에, PDI의 0.05 M 에탄올 용액을 한 방울씩 첨가하여 10-6 M의 최종 농도로 제조하였다. PDI-덮인 금 입자의 형성은 SERS 스펙트럼에 의하여 체크될 수 있었다. 상기 세포를 72 시간 이상 동안 은 또는 금 나노입자로 처리하였다. 상기 세포를 PBS 완충용액으로 5번 이상 철저히 세척하였다.To compare gold or silver nanoparticles labeled with Raman markers, we selected a simple molecule 1,4-PDI (> 95%) from Aldrich and used it without further purification. The method in Raman measurements has been described in a previous report. PDI-covered gold particles were produced by a self-assembly process. PDI concentrated ethanol solution was diluted into aqueous gold nanoparticle solution. To 1 ml of gold nanoparticle solution, 0.05 M ethanol solution of PDI was added dropwise to prepare a final concentration of 10 −6 M. The formation of PDI-covered gold particles could be checked by the SERS spectrum. The cells were treated with silver or gold nanoparticles for at least 72 hours. The cells were washed thoroughly five more times with PBS buffer.

<실시예 4> 전자현미경, 제타 포텐셜 및 라만 스펙트럼 측정Example 4 Measurement of Electron Microscope, Zeta Potential and Raman Spectrum

금 나노입자의 전자현미경 사진은 Philips Tecnai F20 장비를 사용하여 얻었다. 광학 현미경(optical microscope)(Leica DM LM)이 장착된 Renishaw Raman confocal system model 1000 spectrometer를 사용하여 라만 스펙트럼을 얻었다. 펠티에 냉각(peltier cooled)(??70℃) CCD 카메라(400 x 600 화소)를 사용하여 180 지오메트리(geometry)를 갖고 자발적 라만 분산(spontaneous Raman scattering)을 탐지하였다. 스펙트로미터 내에 632.8 ㎚에 파장에 맞는 홀로그램 슈퍼노취 필터(holographic supernotch filter)를 장착하였다. 홀로그램 회절격자(holographic grating)(1800 grooves/mm) 및 슬릿은 스펙트럼 해상력이 대략 1 cm??1가 될 수 있었다. 라만 테스트를 위한 여기 광원(excitation sources)으로서, 플라스마 라인 제거 필터(plasma line rejection filter)를 갖는 20 mW 공랭식(air-cooled) HeNe 레이저(Melles Griots Model 25 LHP 928)로부터 632.8 ㎚ 조사(irradiation)를 사용하였다. 라만 특정에 사용된 데이터 획득 시간은 대략 30 초 정도 였다. 스펙트로미터를 캘리브레이션(calibration) 하기 위하여, 520 cm??1에서 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)의 라만 밴드를 사용하였다.Electron micrographs of gold nanoparticles were obtained using the Philips Tecnai F20 instrument. Raman spectra were obtained using a Renishaw Raman confocal system model 1000 spectrometer equipped with an optical microscope (Leica DM LM). Spontaneous Raman scattering was detected with 180 geometry using a peltier cooled (?? 70 ° C.) CCD camera (400 × 600 pixels). A holographic supernotch filter fitted to the wavelength at 632.8 nm was mounted in the spectrometer. Holographic gratings (1800 grooves / mm) and slits could have a spectral resolution of approximately 1 cm ?? 1 . As excitation sources for the Raman test, 632.8 nm irradiation from a 20 mW air-cooled HeNe laser (Melles Griots Model 25 LHP 928) with a plasma line rejection filter was carried out. Used. The data acquisition time used for Raman specific was about 30 seconds. In order to calibrate the spectrometer, a Raman band of silicon wafer was used at 520 cm ?? .

도 3은 페닐렌이소사이나이드의 라만스펙트럼으로 표기된 각기 밴드들은 ~2180 cm-1 에 위치하는 NC 신축진동모드와 벤젠링 모드들로 판명된다. 예를 들어, ~1592 cm-1 밴드는 벤젠링의 in-plane 평면진동 (ν8a) 에 해당되고 3070~3080 cm-1 의 밴드들은 벤젠 링의 C-H 신축이동에 해당된다. ~2180 cm-1 에 위치하는 NC 신축진동모드밴드는 다른 것들에 비해 상대적인 세기가 강하고 그 위치가 다른 유기물질과 장 겹쳐지지 않는 영역에서 나타남을 알 수 있다. FIG. 3 shows that each of the bands labeled with Raman spectrum of phenylene isocide is in the NC stretching and benzene ring modes located at ˜2180 cm −1 . For example, the band ~ 1592 cm -1 corresponds to the in-plane plane vibration of the benzene ring (ν 8a ), and the bands 3030 to 3080 cm -1 correspond to the CH stretching of the benzene ring. The NC stretching vibration mode band located at ˜2180 cm −1 is relatively strong compared to the others, and its position appears in the region where the organic material does not overlap with other organic materials.

도 4 및 도 5에서 NC 신축진동이 2000~2200 cm-1 영역에서는 강하게 나타나고 1600 cm-1 부근의 밴드들은 페닐렌이소사이나이드의 벤젠 링 모드이므로, 이로 변형된 나노구조체가 존재함을 확실히 알 수 있다. In FIGS. 4 and 5 , the NC stretching vibration is strong in the region 2000-2200 cm −1 and the bands around 1600 cm −1 Since the benzene ring mode of phenylene isocyanide, it can be seen that there is a modified nanostructure.

도 1은 포유동물 세포의 하나인 COS-7 세포의 사진이고(American Type Culture Collection: ATCC에서 발췌), 1 is a photograph of COS-7 cells, one of mammalian cells (extracted from American Type Culture Collection (ATCC)),

도 2는 금 나노입자를 페닐렌다이이소사이나이드로 변형시킨 후 얻은 전자현미경사진으로 구형의 각 금 나노입자 크기는 변형되기 전에 15 nm 정도로 확인되었으나 약간 뭉쳐진 것을 알 수 있고, Figure 2 is an electron micrograph obtained after the modification of the gold nanoparticles with phenylenediisosides, the size of each spherical gold nanoparticles before the deformation was confirmed to be about 15 nm, but it can be seen that slightly aggregated,

도 3은 표지물질로 사용할 수 있는 페닐렌이소시아나이드(phenyleneisocyanide)의 라만 스펙트럼들이고(이때, 페닐렌이소시아나이드의 (a)는 액체상태의 일반 라만(ordinary Raman), (b) Ag 나노입자, (c) Au 나노입자에 흡착된 후 나타나는 SERS 스펙트럼이다. 2180 cm-1 부근에 NC 신축진동이 세게 나타나고 이 영역은 다른 유기물질이 잘 나타나지 않는 영역으로 스펙트럼 간섭을 거의 받지 않는다), FIG. 3 shows Raman spectra of phenyleneisocyanide which can be used as a label (wherein (a) of phenylene isocyanide is liquid Raman (ordinary Raman), (b) Ag nanoparticles). (c) SERS spectrum after adsorption on Au nanoparticles, where NC stretching vibrations are high around 2180 cm -1 and this region is hardly visible to other organic materials.

도 4는 포유동물세포인 COS-7 세포에 페닐렌다이이소시아나이드로 변형시킨 은 나노입자를 집어넣었을 때 SERS 스펙트럼이고(이때, A, B, C, D, E, F, G, H의 공간상의 지점 마다 SERS 스펙트럼이 다르고, 그 중 NC 신축진동을 토대로 세포의 각 지점에 나노입자가 존재하는지를 알 수 있다), Figure 4 shows the SERS spectrum when the silver nanoparticles modified with phenylenediisocyanide were inserted into COS-7 cells, which are mammalian cells (A, B, C, D, E, F, G, H spaces). The SERS spectrum is different for each point on the phase, and based on the NC stretching vibration, it is possible to know whether nanoparticles exist at each point of the cell),

도 5 는 포유동물세포인 COS-7 세포에 페닐렌다이이소시아나이드로 변형시킨 금 나노입자를 집어넣었을 때 SERS 스펙트럼이다(이때, A, B, C, D, E, F, G, H의 공간상의 지점 마다 SERS 스펙트럼이 다르고, 그 중 NC 신축진동을 토대로 세포의 각 지점에 나노입자가 존재하는지를 알 수 있다. 금 나노입자의 경우 은 나노입자보다 SERS 시그날은 약하지만 독성은 덜 할 것이라는 장점을 기대할 수 있다). 5 is a SERS spectrum when gold nanoparticles modified with phenylenediisocyanide are inserted into COS-7 cells, which are mammalian cells (A, B, C, D, E, F, G, H spaces). The SERS spectrum is different for each point of the phase, and based on the NC stretching vibration, it is possible to know whether nanoparticles are present at each point of the cell, and gold nanoparticles have weaker SERS signals but less toxicity than silver nanoparticles. You can expect it).

Claims (12)

은 또는 금 나노입자 또는 나노구조체를 이용한 표면증강라만분광(surface-enhanced Raman scattering; SERS)에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.A method of monitoring and molecular imaging of cells by surface-enhanced Raman scattering (SERS) using silver or gold nanoparticles or nanostructures. 제 1항에 있어서, 상기 나노 입자 또는 나노구조체는 약물 또는 유전자 전달에 사용되는 운반체인 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method of claim 1, wherein the nanoparticles or nanostructures are carriers used for drug or gene delivery. 제 1항에 있어서, 상기 모니터링 방법은 상기 나노입자 또는 나노구조체가 세포에 흡수된 후 수분 내지 72시간 내에 이루어지는 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method of claim 1, wherein the monitoring method is performed within minutes to 72 hours after the nanoparticles or nanostructures are absorbed into the cells. 제 1항에 있어서, 상기 SERS에 사용된 데이터 획득 시간은 축척(accumulation) 후 수분 내지 수십 분인 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method of claim 1, wherein the data acquisition time used for the SERS is from minutes to tens of minutes after accumulation. 제 1항에 있어서, 상기 나노입자 또는 나노구조체는 이소시아나이드(isocyanide) 화합물, 티올(thiol) 또는 시아나이드(cyanide), 이소티오사이네이트(isothiocyanate) 및 형광염료(Rhodamine 6G, Cy3, Cy5 또는 TAMRA)로 이루어진 군중에서 선택된 물질로 변형되는 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method of claim 1, wherein the nanoparticles or nanostructures are isocyanide compounds, thiol or cyanide, isothiocyanate and fluorescent dyes (Rhodamine 6G, Cy3, Cy5 or A method for monitoring and molecular imaging of cells by SERS, characterized in that it is transformed into a selected material in a crowd consisting of TAMRA). 제 5항에 있어서, 상기 SERS는 이소시아나이드의 2000~2200 cm-1 부근의 NC 신축진동의 진동 밴드를 모니터링하고, 측정시간은 수분 내지 72시간인 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method according to claim 5, wherein the SERS monitors the vibration band of the NC stretching vibration in the vicinity of 2000 ~ 2200 cm -1 of the isocyanide, the measurement time is a few minutes to 72 hours monitoring the cells by SERS and Molecular imaging method. 제 5항에 있어서, 상기 모니터링은 이소시아나이드 진동 밴드를 토대로 한 SERS 방법을 이용하여 세포 안 또는 세포 밖의 특정 부위를 타켓팅(targeting)할 뿐만 아니라 나노구조체가 흡수 후 뭉쳐짐 등 어떤 변형을 거치는 가 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.6. The method of claim 5, wherein the monitoring is performed using a SERS method based on isocyanide vibration bands to target specific sites in or out of cells, as well as to undergo modifications such as agglomeration of nanostructures after absorption. A method for monitoring and molecular imaging of cells by SERS, which can be identified. 제 1항에 있어서, 상기 나노구조체는 구형입자, 막대, 코어쉘(core-shell) 및 속이 빈 구조(hollow structure)로 이루어지는 다양한 모양과 크기로 이루어진 군중에서 선택된 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method of claim 1, wherein the nanostructures are selected from the group consisting of a variety of shapes and sizes consisting of spherical particles, rods, core-shell and hollow structure (hollow structure) of the cells by SERS Monitoring and molecular imaging method. 제 1항에 있어서, 상기 세포는 포유류, 조류, 파충류, 양서류 및 어류로 이루어진 척추동물군중에서 선택된 세포인 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method of claim 1, wherein the cells are selected from the group of vertebrates consisting of mammals, birds, reptiles, amphibians and fishes. 제 1항에 있어서, 상기 라만분광은 15 ㎽의 이상의 에너지(시료에서는 수 ㎷ 정도)로 300 내지 1200 ㎚ 파장의 레이저 빛 조사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.The method according to claim 1, wherein the Raman spectroscopy is made of laser light irradiation of 300 to 1200 nm wavelength with energy of 15 kW or more (about several kW in the sample). 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법은The method of any one of claims 1 to 10, wherein the cell monitoring and molecular imaging method ⅰ) 은 또는 금 나노입자 및 나노구조체를 이소시아나이드 화합물로 변형시키는 단계;Iii) transforming the silver or gold nanoparticles and nanostructures into isocyanide compounds; ⅱ) 상기 변형된 나노입자 또는 나노구조체를 세포에 주입시키는 단계;Ii) injecting the modified nanoparticles or nanostructures into cells; ⅲ) 엔도사이토시스(endocytosis; 세포내 이입) 또는 전기청공기(electroporator)에 의해 상기 나노입자 또는 나노구조체가 세포내로 이동하고 세포 안에서 뭉쳐짐 등 변화를 거치는 단계;Iii) moving the nanoparticles or nanostructures into cells and agglomerating within the cells by endocytosis (endocytosis) or electroporator; ⅳ) 상기 나노입자 또는 나노구조체에 대한 라만분광을 수행하는 단계; 및Iii) performing Raman spectroscopy on the nanoparticles or nanostructures; And v) 상기 라만분광 결과를 분석, 이미징, 맵핑(mapping)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.and v) analyzing, imaging, and mapping the Raman spectroscopy results. 제 11항에 있어서, 상기 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법은 이소시아나이드 2000~2200 cm-1 부근의 NC 신축진동의 진동 밴드를 이용한 세포내 나노구조체를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 SERS에 의한 세포의 모니터링 및 분자 이미징 방법.12. The method according to claim 11, wherein the cell monitoring and molecular imaging method monitors intracellular nanostructures using vibration bands of NC stretching vibration around isocyanide 2000-2200 cm −1 . Monitoring and molecular imaging method.
KR1020070096314A 2007-09-21 2007-09-21 Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes KR20090030775A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096314A KR20090030775A (en) 2007-09-21 2007-09-21 Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096314A KR20090030775A (en) 2007-09-21 2007-09-21 Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090030775A true KR20090030775A (en) 2009-03-25

Family

ID=40697025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070096314A KR20090030775A (en) 2007-09-21 2007-09-21 Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090030775A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106645069A (en) * 2017-01-05 2017-05-10 江苏大学 Preparation method of rhodamine derivative based heavy metal ion multiple detection sensor
KR20180018375A (en) * 2016-08-09 2018-02-21 한양대학교 에리카산학협력단 Controlled Self-assembly of Anisotropic Bimetal-Polymer Hybrid Nanostructures for Surface Enhanced Raman Scattering-based Biosensing
KR20190142209A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 캐논 가부시끼가이샤 Server system, communication apparatus, control method, and communication system
KR20190142210A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 캐논 가부시끼가이샤 Server system, printing apparatus, control method, and communication system
KR20210019767A (en) 2019-08-13 2021-02-23 고려대학교 산학협력단 Magnetic-Optical Composite Nanoparticles
CN114235773A (en) * 2020-09-09 2022-03-25 南京大学 Raman imaging method for dynamically monitoring cell membrane repairing process

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018375A (en) * 2016-08-09 2018-02-21 한양대학교 에리카산학협력단 Controlled Self-assembly of Anisotropic Bimetal-Polymer Hybrid Nanostructures for Surface Enhanced Raman Scattering-based Biosensing
KR20180018376A (en) * 2016-08-09 2018-02-21 한양대학교 에리카산학협력단 Ligand-mediated Growth of Bimetallic Core-satellite Nanostructures with Anisotropic Polymer Shell for Biophotonics
CN106645069A (en) * 2017-01-05 2017-05-10 江苏大学 Preparation method of rhodamine derivative based heavy metal ion multiple detection sensor
KR20190142209A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 캐논 가부시끼가이샤 Server system, communication apparatus, control method, and communication system
KR20190142210A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 캐논 가부시끼가이샤 Server system, printing apparatus, control method, and communication system
KR20210019767A (en) 2019-08-13 2021-02-23 고려대학교 산학협력단 Magnetic-Optical Composite Nanoparticles
US11779896B2 (en) 2019-08-13 2023-10-10 Korea University Research And Business Foundation Magnetic-optical composite nanostructure
CN114235773A (en) * 2020-09-09 2022-03-25 南京大学 Raman imaging method for dynamically monitoring cell membrane repairing process
CN114235773B (en) * 2020-09-09 2024-02-09 南京大学 Raman imaging method for dynamic monitoring of cell membrane repair process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumari et al. Gold nanoparticles: New routes across old boundaries
Liu et al. Mitochondria-targeted DNA nanoprobe for real-time imaging and simultaneous quantification of Ca2+ and pH in neurons
Ali et al. Red fluorescent carbon nanoparticle-based cell imaging probe
Zhao et al. Unique approach to develop carbon dot-based nanohybrid near-infrared ratiometric fluorescent sensor for the detection of mercury ions
Wang et al. Facile synthesis of N, S-codoped fluorescent carbon nanodots for fluorescent resonance energy transfer recognition of methotrexate with high sensitivity and selectivity
Lu et al. Hydrophobic-carbon-dot-based dual-emission micelle for ratiometric fluorescence biosensing and imaging of Cu2+ in liver cells
Lin et al. Tunable fluorescent silica-coated carbon dots: a synergistic effect for enhancing the fluorescence sensing of extracellular Cu2+ in rat brain
EP2134642B1 (en) SERS nanoparticle tags and method for spectroscopic detection of tumors
Ren et al. Silica-coated S2–-enriched manganese-doped ZnS quantum dots as a photoluminescence probe for imaging intracellular Zn2+ ions
Gregas et al. Surface-enhanced Raman scattering detection and tracking of nanoprobes: enhanced uptake and nuclear targeting in single cells
Iosin et al. Study of tryptophan assisted synthesis of gold nanoparticles by combining UV–Vis, fluorescence, and SERS spectroscopy
Zhang et al. Live-cell surface-enhanced Raman spectroscopy imaging of intracellular pH: From two dimensions to three dimensions
Mayavan et al. Self-organization, interfacial interaction and photophysical properties of gold nanoparticle complexes derived from resilin-mimetic fluorescent protein rec1-resilin
KR20090030775A (en) Cell monitoring and molecular imaging using ag and au nanoparticles or nanoprobes
Chen et al. Emergence of surface-enhanced Raman scattering probes in near-infrared windows for biosensing and bioimaging
Yang et al. Surface-engineered gold nanoclusters for stimulated emission depletion and correlated light and electron microscopy imaging
Roy et al. Targeted bioimaging of cancer cells using free folic acid-sensitive molybdenum disulfide quantum dots through fluorescence “turn-off”
Li et al. One-pot synthesis of polysaccharide–diphenylalanine ensemble with gold nanoparticles and dye for highly efficient detection of glutathione
Pan et al. Cancer cell specific fluorescent methionine protected gold nanoclusters for in-vitro cell imaging studies
Xing et al. Construction strategy for ratiometric fluorescent probe based on Janus silica nanoparticles as a platform toward intracellular pH detection
Hameed et al. Efficient synthesis of amino acids capped gold nanoparticles from easily reducible aryldiazonium tetrachloroaurate (III) salts for cellular uptake study
Malhotra et al. Bisphosphonate polymeric ligands on inorganic nanoparticles
Ye et al. Preparation of liposomes loaded with quantum dots, fluorescence resonance energy transfer studies, and near-infrared in-vivo imaging of mouse tissue
Hou et al. ATP fluorescent nanoprobe based on ZIF-90 and near-infrared dyes for imaging in tumor mice
Li et al. Polyethylenimine-assisted generation of optical nanoprobes for biosensing applications

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20110801

Effective date: 20120523