• 제목/요약/키워드: 베타프로브

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알츠하이머병의 영상 진단을 위한 형광 프로브의 개발 (Development of Fluorescent Small Molecules for Imaging of Alzheimer's Disease Biomarkers)

  • 민창호;하헌수;전종호
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 알츠하이머병은 신경퇴행질환으로 뇌조직에서 발생하는 아밀로이드 베타(amyloid-β, Aβ) 펩타이드의 축적과 응집, 타우 단백질의 초인산화, 고농도의 특정 금속이온 축적에 의해 발병하는 것으로 알려져 있다. 현재까지 효과적인 치료제가 개발되지 못하였기 때문에, 알츠하이머병을 초기에 정확하게 진단하는 기술은 매우 중요하다. 알츠하이머병의 진단을 위해 개발된 다양한 기법 중 형광 프로브를 이용한 알츠하이머병의 바이오마커 영상화는 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 본 리뷰 논문에서는 최근 개발된 알츠하이머병 진단용 형광 프로브의 구조와, 체내 뇌 영상화에의 적용을 소개하고자 한다. 본 논문은 향후 새로운 프로브를 개발하고자 하는 연구자들에게 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

베타아밀로이드 영상용 프로브 ([ ${\beta}-Amyloid$ ] Imaging Probes)

  • 정재민
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권2호
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    • pp.112-117
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    • 2007
  • Imaging distribution of ${\beta}-amyloid$ plaques in Alzheimer's disease is very important for early and accurate diagnosis. Early trial of the ${\beta}-amyloid$ plaques includes using radiolabeled peptides which can be only applied for peripheral ${\beta}-amyloid$ plaques due to limited penetration through the blood brain barrier (BBB). Congo red or Chrysamine G derivatives were labeled with Tc-99m for imaging ${\beta}-amyloid$ plaques of Alzheimer patient's brain without success due to problem with BBB penetration. Thioflavin T derivatives gave breakthrough for ${\beta}-amyloid$ imaging in vivo, and a benzothiazole derivative [C-11]6-OH-BTA-1 brought a great success. Many other benzothiazole, benzoxazole, benzofuran, imidazopyridine, and styrylbenzene derivatives have been labeled with F-18 and I-123 to improve the imaging quality. However, [C-11]6-OH-BTA-1 still remains as the best. However, short half-life of C-11 is a limitation of wide distribution of this agent. So, it is still required to develop an Tc-99m, F-18 or I-123 labeled agent for ${\beta}-amyloid$ imaging agent.

라만 기반 치매 모델의 뇌조직 분광 특성 측정 (Ex Vivo Raman Spectroscopy Measurement of a Mouse Model of Alzheimer's Disease)

  • 고관휘;서영희;임성민;이홍기;박지영;장원석;김동현
    • 한국광학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.331-337
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    • 2022
  • 비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

실리콘 광증폭기와 반응깊이 측정방법을 이용한 수술용 베타 영상/감마 프로브 가능성 연구 (A Feasibility Study of a SiPM Based Intraoperative Beta Imaging/Gamma Probe using the Depth of Interaction Measurement)

  • 곽인석;강한규;손정환;이재성;홍성종
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.7-14
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    • 2016
  • Radiopharmaceutical agents for positron emission tomography (PET), such as $^{18}F$-FDG and $^{68}Ga$, have been used not only for whole-body PET imaging but also for intraoperative radionuclide-guided surgery due to their quantitative and sensitive imaging characteristics. Current intraoperative probes detect gamma or beta particles, but not both of them. Gamma probes have low sensitivities since a collimator has to be used to reduce backgrounds. Positron probes have a high tumor-to-background ratio, but they have a 1-2 mm depth limitation from the body surface. Most of current intraoperative probes produce only audible sounds proportional to count rates without providing tumor images. This research aims to detect both positrons and annihilation photons from $^{18}F$ using plastic scintillators and a GAGG scintillation crystal attached to silicon photomultiplier (SiPM). The depth-of-interaction (DOI) along the plastic scintillator can be used to obtain the 2-D images of tumors near the body surface. The front and rear part of the intraoperative probe consists of $4{\times}1$ plastic scintillators ($2.9{\times}2.0{\times}12.0mm^3$) for positron detection and a Ce:GAGG scintillation crystal ($12.0{\times}12.0{\times}9.0mm^3$) for annihilation photon detection, respectively. The DOI resolution of $4.4{\pm}1.6mm$ along the plastic scintillator was obtained by using the 3M enhanced specular reflector (ESR) with rectangular holes between the plastic scintillators, which showed the feasibility of a 2-D image pixel size of $2.9{\times}4.4mm^2$ (X-direction ${\times}$ Y-direction).