자성나노입자 주입에 의한 혈청의 인터페론-감마 변화 특성 = Characteristics of Interferon-Gamma Changes in Serum by Magnetic Nanoparticle Injection

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Magnetic nanoparticles are widely used for treatment and diagnosis in the medical field. Given that their position is easily manipulated using a magnetic field, they can be developed as targeted immunotherapeutic agents. This study aims to determine whether dextran coat on 40 nm Fe3O4 magnetic nanoparticles is medically toxic. The interferon-gamma (IFN-γ) concentration is measured using a sandwich ELISA method. IFN-γ is a potent inflammatory cytokine that increases with toxic immune responses. If magnetic nanoparticles are toxic, then an inflammatory reaction occurs when they are injected into the body through the tail vein of a mouse, resulting in a change in IFN-γ concentration in blood serum. However, when dextran-coated magnetic nanoparticles are injected in vivo, the IFN-γ concentration in the mouse serum does not increase, so an inflammatory reaction does not occur. Therefore, the dextran-coated magnetic nanoparticles are biocompatible and suitable for antibody-conjugated targeted immunotherapeutic drug development.

국문 초록 (Abstract)

치료와 진단의 목적으로 의료분야에 많이 사용되고 있는 자성나노입자는 자기장에 의해 위치조작이 가능한 장점이 있어 표적 면역 치료제로 개발될 수 있다. 40 nm 크기의 자철석 Fe3O4 에 덱스트란이 코팅된 자성나노입자를 의학적으로 독성 여부를 확인하기 위해 샌드위치 ELISA 방법을 이용하여 인터페론-감마 (IFN-γ)의 농도를 측정하게 된다. 자성나노입자가 독성이 있다면 마우스 꼬리 정맥을 통해 체내 주입되었을 때 염증 반응이 일어나 혈액의 혈청 내 IFN-γ 농도의 변화를 나타내게 된다. 면역 반응이 일어나면 사이토카인이 분비되기 때문에 IFN-γ가 증가하게 된다. 덱스트란-자성나노입자를 생체 내에 주입하였을 때 마우스의 혈청 내의 IFN-γ가 증가하지 않았기에 염증 반응이 일어나지 않아서 독성이 없는 생체적합성 물질로 면역치료에 적합한 단일클론항체를 결합한 자성나노입자를 의약학적으로 사용이 가능할 수 있다.

참고문헌 (Reference)

1 G. W. Litman, 5 : 866-, 2005

2 H. X. Wang et al., 18 : 119-, 2012

3 A. Beer, 162 : 78-, 1852

4 C. H. Yeom, 27 : 73-, 2020

5 Z. M. Afshar et al., 2022 : e2372-, 2022

6 D. Jorgovanovic, 8 : 49-, 2020

7 G. Kak, 9 : 64-, 2018

8 J. M. Zhang, 45 : 27-, 2007

9 G. Tiegs, 90 : 196-, 1992

10 D. G. Remick, 21 : 321-, 1992

11 H. Zhang et al., 150 : 155777-, 2022

12 최상헌 ; 최종구 ; 하지원 ; 전다인 ; 최유경 ; 이보람 ; 이현숙 ; 이상석 ; 강미경 ; 김은재 ; 강하성 ; Hasan Mahbub, "포랄루맙 항체와 자성나노입자 접합 구조체의 유체 내 이동속도 특성" 한국물리학회 71 (71): 976-984, 2021

13 이일수, "자성나노입자의 의학적 응용" 한국물리학회 65 (65): 411-431, 2015

14 이상석 ; 최종구 ; Mahbub Hasan ; Hafeza Akter ; 이현숙, "용액 안에 담겨 있는 항체와 결합용 자성나노입자의 자기저항 특성" 한국자기학회 32 (32): 146-152, 2022

15 백성진 ; 정경복 ; 이예론 ; 박정희, "SERS-Based Sandwich Immunoassay for Alzheimer’s Disease Biomarker Detection Using Antibody Conjugated Magnetic Nanoparticles" 한국물리학회 69 (69): 690-694, 2019

16 최상헌 ; 최종구 ; 이상석, "Injection Effect of Anti-CD3 Monoclonal Antibody on Primo Vessel in Lymph Vessel of Rabbit with Lipopolysaccharide-Induced Inflammation" 사단법인약침학회 15 (15): 37-42, 2022

17 F. H. Martini, "Human anatomy" Pearson/Benjamin Cummings 529-, 2005

18 Y. Takahashi, "Animal Models for the Study of Human Disease" Academic Press 2017

19 Jong-Gu Choi ; Ji-Won Ha ; Sang-Heon Choi ; Hyunsook Lee ; Sang-Suk Lee, "Analysis of Constituent Elements and Brownian Motion of the Conjugates of anti-CD3 Antibody and Magnetic Nanoparticles" 한국자기학회 26 (26): 448-455, 2021