KR100827293B1 - Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent - Google Patents

Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent Download PDF

Info

Publication number
KR100827293B1
KR100827293B1 KR1020060098373A KR20060098373A KR100827293B1 KR 100827293 B1 KR100827293 B1 KR 100827293B1 KR 1020060098373 A KR1020060098373 A KR 1020060098373A KR 20060098373 A KR20060098373 A KR 20060098373A KR 100827293 B1 KR100827293 B1 KR 100827293B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contrast agent
nps
coated
cancer
present
Prior art date
Application number
KR1020060098373A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080032479A (en
Inventor
전상용
김동규
정용연
김재일
Original Assignee
애니젠 주식회사
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 애니젠 주식회사 filed Critical 애니젠 주식회사
Priority to KR1020060098373A priority Critical patent/KR100827293B1/en
Publication of KR20080032479A publication Critical patent/KR20080032479A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100827293B1 publication Critical patent/KR100827293B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/04X-ray contrast preparations
    • A61K49/0409Physical forms of mixtures of two different X-ray contrast-enhancing agents, containing at least one X-ray contrast-enhancing agent which is not a halogenated organic compound
    • A61K49/0414Particles, beads, capsules or spheres
    • A61K49/0423Nanoparticles, nanobeads, nanospheres, nanocapsules, i.e. having a size or diameter smaller than 1 micrometer
    • A61K49/0428Surface-modified nanoparticles, e.g. immuno-nanoparticles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0065Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the luminescent/fluorescent agent having itself a special physical form, e.g. gold nanoparticle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S607/00Surgery: light, thermal, and electrical application
    • Y10S607/901Cancer detection

Abstract

본 발명은 금 나노입자(Au NPs)를 포함하는 CT(computed tomography) 조영제에 관한 것이다. 본 발명의 CT 조영제는 종래의 요오드 조영제와 비교하여 상대적으로 적은 양으로도 요오드 조영제와 같은 조영 증강을 나타낼 수 있으며, Au NPs는 요오드 조영제보다 훨씬 큰 분자량을 가지므로 천천히 배출되고, 이는 요오드 조영제보다 더 긴 이미징 시간을 갖도록 하며, 결국 Au NPs의 CT 조영제로서의 활용성을 크게 높인다. 또한, 본 발명의 CT 조영제는 생체 내에 적용되는 경우, 비교적 단시간 내에 조영능을 발휘하며, 본 발명의 CT 조영제는 간 또는 비장에 대하여 특이성을 나타낸다. 본 발명의 CT 조영제는 특히 간암을 진단하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a computed tomography (CT) contrast agent comprising gold nanoparticles (Au NPs). CT contrast agent of the present invention may exhibit contrast enhancement, such as iodine contrast agent in a relatively small amount compared to the conventional iodine contrast agent, Au NPs are discharged slowly because it has a much higher molecular weight than iodine contrast agent, which is lower than the iodine contrast agent Longer imaging times, which in turn greatly increase the utility of Au NPs as CT contrast agents. In addition, when applied in vivo, the CT contrast agent of the present invention exhibits contrast in a relatively short time, and the CT contrast agent of the present invention exhibits specificity for the liver or spleen. The CT contrast agent of the present invention can be particularly useful for diagnosing liver cancer.

CT, 조영제, 금, 나노입자, PVP, PEG, 암 CT, contrast agent, gold, nanoparticles, PVP, PEG, cancer

Description

금 나노입자를 포함하는 CT 조영제{Gold Nanoparticle―Containing CT Contrast Agent}CT contrast agent containing gold nanoparticles {Gold Nanoparticle-Containing CT Contrast Agent}

도 1a는 20 nm(패널 a) 및 40 nm(패널 b) 크기를 가지는 본 발명의 PVP-코팅 금 나노입자(Au NPs)의 SEM 이미지이다.1A is an SEM image of PVP-coated gold nanoparticles (Au NPs) of the present invention having 20 nm (panel a) and 40 nm (panel b) sizes.

도 1b는 본 발명의 PVP-코팅 Au NPs에 대한 ELS(Electrophoretic Light Scattering Spectrophotometer) 분석 결과를 보여 준다. 본 발명의 PVP-코팅 Au NPs를 0.4 ml 및 0.8 ml의 시트레이트를 이용하여 제조한 경우, 각각 약 20 nm(패널 a) 및 약 40 nm(패널 b) 크기의 구형의 형태를 갖는 Au NPs라는 것을 알 수 있었다.Figure 1b shows the results of Electrophoretic Light Scattering Spectrophotometer (ELS) analysis of the PVP-coated Au NPs of the present invention. When PVP-coated Au NPs of the present invention were prepared using 0.4 ml and 0.8 ml of citrate, Au NPs having spherical shapes of about 20 nm (panel a) and about 40 nm (panel b), respectively, I could see that.

도 2는 본 발명의 40 nm 크기의 PVP-코팅 Au NPs에 대한 인 비트로 HU 값 측정 결과를 보여주는 사진이다. 백색의 점은 PVP-코팅 Au NPs의 스톡 용액을 나타낸다.Figure 2 is a photograph showing the results of in vitro HU value measurement for 40 nm size PVP-coated Au NPs of the present invention. White dots represent stock solutions of PVP-coated Au NPs.

도 3a는 본 발명의 40 nm 크기의 PVP-코팅 Au NPs를 마우스에 주입한 경우, 시간대별 마우스의 간에 대한 CT 이미지이다.Figure 3a is a CT image of the liver of the time zone when the mouse injected with 40 nm size PVP-coated Au NPs of the present invention.

도 3b는 본 발명의 40 nm 크기의 PVP-코팅 Au NPs를 마우스에 주입한 경우, 시간대별 마우스의 비장에 대한 CT 이미지이다. 화살표는 비장을 지시한다.Figure 3b is a CT image of the spleen of the time zone mice when the 40 nm size PVP-coated Au NPs of the present invention is injected into the mouse. The arrow points to the spleen.

도 4는 본 발명의 20 nm 크기의 PVP-코팅 Au NPs를 조영제로 사용하여 래트 헤파토마 모델에 정맥내주사(i.v)를 통해 주사한 후 여러 시간대별로 촬영한 CT 이미지이다. 패널 (a)-(g)는 각각 조영제 주입 전, 조영제 주입 후 5분, 1.5시간, 3시간, 12시간, 24시간 및 7일 후의 CT 이미지이다. 화살표는 헤파토마를 지시한다.FIG. 4 is a CT image taken at various time slots after intravenous injection (i.v) in a rat hepatoma model using 20 nm-sized PVP-coated Au NPs as a contrast agent. Panels (a)-(g) are CT images 5 minutes, 1.5 hours, 3 hours, 12 hours, 24 hours and 7 days after contrast agent injection, respectively, after contrast agent injection. The arrow points to hepatoma.

도 5는 PVP-코팅 Au NPs 생체내 분포(Biodistribution)를 보여주는 실버 염색 결과이다. 패널 (a)-(f)는 각각 정상 간조직, 비장, 헤파토마, 신장, 폐 및 심장에 대한 결과이다.5 is a silver staining result showing the PVP-coated Au NPs Biodistribution. Panels (a)-(f) are results for normal liver tissue, spleen, hepatoma, kidney, lung and heart, respectively.

도 6은 PEG-코팅 Au NPs의 크기 분포 분석 결과를 보여준다. 패널 (a)는 PEG 코팅전, 패널 (b)는 PEG 코팅 후의 크기 분포 그래프이다.Figure 6 shows the results of size distribution analysis of PEG-coated Au NPs. Panel (a) is a size distribution graph before PEG coating and panel (b) after PEG coating.

도 7은 본 발명의 PEG-코팅 Au NPs를 조영제로 사용하여 래트 헤파토마 모델에 정맥내주사(i.v)를 통해 주사한 후 여러 시간대별로 촬영한 CT 이미지이다. 패널 (a)-(h)는 각각 조영제 주입 전, 조영제 주입 후 15분, 1시간, 2시간, 4시간, 12시간, 24시간 및 3일 후의 CT 이미지이다. 화살표는 헤파토마를 지시한다.FIG. 7 is a CT image taken at various time slots after injection of intravenous injection (i.v) into a rat hepatoma model using the PEG-coated Au NPs of the present invention as a contrast agent. Panels (a)-(h) are CT images 15 minutes, 1 hour, 2 hours, 4 hours, 12 hours, 24 hours, and 3 days after contrast injection, respectively, before contrast injection. The arrow points to hepatoma.

도 8은 본 발명의 PEG-코팅 Au NPs에 의한 고형암 CT 이미지이다. 패널 (a)-(g)는 각각 조영제 주입전, 조영제 주입 후 10분, 1시간, 2시간, 4시간, 12시간 및 24시간 후의 CT 이미지이다. 화살표는 고형암을 지시한다.8 is a solid cancer CT image by PEG-coated Au NPs of the present invention. Panels (a)-(g) are CT images 10 minutes, 1 hour, 2 hours, 4 hours, 12 hours and 24 hours after contrast agent injection, respectively, after contrast agent injection. Arrows indicate solid cancer.

본 발명은 신규한 CT(computed tomography) 조영제에 관한 것이다.The present invention relates to novel computed tomography (CT) contrast agents.

CT(computed tomography, 전산화 단층촬영)란 인체의 목적부위를 여러 방향에서 조사하여 투과한 X-선을 검출기로 수집하고, 그 부위에 대한 X-선의 흡수차이를 컴퓨터가 수학적 기법을 이용하여 재구성하는 촬영기법을 말한다. CT는 종래의 X-선 사진상에 비하여 혈액, 뇌척수액, 백질, 회백질 및 종양 등을 구분하는데 우수한 분해능과 대조도를 가지며 미세한 부분의 흡수차를 표현할 수 있어 영상진단분야에 있어서 아주 중요한 영역을 차지하고 있다. CT (computed tomography) is a method in which a target area of the human body is irradiated from various directions to collect the transmitted X-rays with a detector, and a computer-based method of reconstructing the difference in absorption of the X-rays to the site using a mathematical technique Talk about shooting techniques. CT has excellent resolution and contrast in distinguishing blood, cerebrospinal fluid, white matter, gray matter, and tumors compared to conventional X-ray images, and can represent minute differences in absorption. .

CT의 기본적인 원리는 X-선 튜브가 인체의 한 단면주위를 돌아가면서 X-선 빔을 조사하여 각각의 강도를 검출기가 수집하고 그 데이터에 의해 컴퓨터가 부위별 흡수강도를 계산하여 계산된 자료에 따라 영상을 재구성하여 모니터 상으로 보여주는 것이다.The basic principle of CT is that the X-ray tube is irradiated with X-ray beam as it travels around a section of the human body, and the detector collects each intensity and the computer calculates the absorption intensity of each part based on the data. Therefore, the image is reconstructed and displayed on the monitor.

한편, 하운스필드 수치(Hounsfield Unit: HU)는 X-선의 감소 정도를 나타내는 단위로서, CT에서는 하운스필드 수치를 사용한다. 이러한 하운스필드 수치는 조직의 상대적인 밀도를 나타낸다. 즉 HU 값이 크다는 것은 밀도가 커서 X-선의 흡수 정도가 크고 CT 상에서는 흰색으로 보인다는 의미가 된다.On the other hand, Hounsfield unit (HU) is a unit indicating the degree of reduction of X-rays, and CT uses the Hounsfield unit. These hounsfield numbers represent the relative density of the tissue. In other words, a large HU value means that the density is large, so the absorption of X-rays is large and white on CT.

CT의 가장 큰 특징은 X-선을 사용하는 것인데 단파장의 X-선은 뼈처럼 밀도 있는 구조물을 영상화하는 데는 효과적이지만 부드러운 조직을 영상화하는 데는 선명도가 크게 감소한다. 즉, X-선 검사만으로는 조직과 주변 부위를 구분하는데 한계가 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위하여 조영제에 대한 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다.The main feature of CT is the use of X-rays. Short-wave X-rays are effective for imaging bone-dense structures, but the sharpness decreases for imaging soft tissues. That is, the X-ray alone has a limit in distinguishing the tissue from the surrounding area. Therefore, many researches and developments on contrast agents have been made to overcome these problems.

비슷한 밀도를 가진 구조는 X-선 검사만으로 구분하기 어렵다. 따라서, 검사하는 기관과 주위 조직 사이에 인위적으로 대비를 주기 위하여 조영제가 필요하다. 현재 CT에서는 ultravist 같은 요오드를 기반한 조영제가 가장 광범위하게 사용되고 있다. 이렇게 요오드를 사용하는 이유는, 밀도가 커서 X-선에 대한 흡수정도가 크므로 우수한 조영증강 효과를 나타내기 때문이다. 즉, 조영제에 함유되어 있는 요오드에 X-선이 닿게 되면, X-선이 흡수되어 CT 상에서 흰색으로 보여지게 되며, 따라서 진단하고자 하는 기관은 밝게 보인다. 그러나 이러한 요오드 조영제는 매우 작은 분자량을 가지기 때문에 수 분내로 신장을 통해 제거되어 없어짐으로 짧은 이미징 시간을 가지는 단점이 있다. 또한 순간적으로 신장에 모여 배출되므로 때때로 신장독성을 가지는 단점이 있다.Structures with similar densities are difficult to distinguish by X-ray examination alone. Thus, contrast agents are needed to artificially provide contrast between the organ being examined and the surrounding tissue. Currently, iodine-based contrast agents such as ultravist are the most widely used in CT. The reason for using iodine is because it has a high density and has a high degree of absorption for X-rays, thereby showing an excellent contrast enhancement effect. That is, when X-rays come in contact with iodine in the contrast medium, the X-rays are absorbed and appear white on the CT, so the organ to be diagnosed looks bright. However, since the iodine contrast agent has a very small molecular weight, it has a disadvantage of having a short imaging time since it is removed through the kidney in a few minutes. In addition, instantaneously collected and discharged in the kidney has the disadvantage of having kidney toxicity sometimes.

따라서, 요오드-기반 조영제의 단점을 극복할 수 있는 새로운 조영제의 개발에 대한 요구가 당업계에 대두되고 있다.Thus, there is a need in the art for the development of new contrast agents that can overcome the disadvantages of iodine-based contrast agents.

본 발명자들은 종래의 요오드-기반 CT 조영제의 문제점을 극복하고자 예의 연구 노력한 결과, 금 나노입자를 조영제로 하여 생체 조직을 CT 분석하면 개선된 해상능으로 원하는 조직에 대한 CT 이미지를 얻을 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors earnestly researched to overcome the problems of the conventional iodine-based CT contrast agent, and confirmed that CT analysis of biological tissues using gold nanoparticles as contrast medium can obtain CT images of desired tissues with improved resolution. The present invention has been completed.

따라서, 본 발명의 목적은 CT(computed tomography) 조영제를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a computed tomography (CT) contrast agent.

본 발명의 다른 목적은 암 이미지용 CT 조영제를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a CT contrast agent for cancer imaging.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 금 나노입자를 포함하는 CT(computed tomography) 조영제를 제공한다.According to one aspect of the invention, the invention provides a computed tomography (CT) contrast agent comprising gold nanoparticles.

본 발명자들은 종래의 요오드-기반 CT 조영제의 문제점을 극복하고자 노력한 결과, 금 나노입자를 조영제로 하여 생체 조직을 CT 분석하면 개선된 해상능으로 원하는 조직에 대한 CT 이미지를 얻을 수 있음을 확인하였다.The present inventors have tried to overcome the problems of the conventional iodine-based CT contrast agent, it was confirmed that CT analysis of the biological tissue using gold nanoparticles as a contrast agent can obtain a CT image of the desired tissue with improved resolution.

본 발명은 종래의 요오드-기반 조영제의 단점을 극복하기 위하여, CT 조영제로서의 금 나노입자의 신규한 용도를 제안한다.The present invention proposes a novel use of gold nanoparticles as CT contrast agents to overcome the disadvantages of conventional iodine-based contrast agents.

금(Au)은 요오드(iodine) 보다 약 5배 정도 밀도가 높으며(Au: 19.3, I: 4.94), X-선에 대해 높은 흡수계수(absorption coefficient, Au: 5.16 cm2g-1,iodine: 1.94 cm2g-1)를 가지고 있다. 따라서, 본 발명자들은 상대적으로 적은 양으로도 요오드 조영제와 같은 조영증강을 금 나노입자(gold nanoparticles: 이하 "Au NPs"라 한다)가 가질 것으로 예상하였다. 또한, Au NPs는 요오드 조영제보다 훨씬 큰 분자량을 가지므로 천천히 배출되며, 이는 요오드 조영제보다 더 긴 이미징 시간을 갖도록 하며, 결국 Au NPs의 CT 조영제로서의 활용성을 크게 높일 것으로 본 발명자들은 예상하였다. 이러한 본 발명자들의 가설들은 하기의 실시예에 모두 입증되었고, 이에 CT 조영제로서의 Au NPs의 신규한 용도가 제안된다.Au is about 5 times denser than iodine (Au: 19.3, I: 4.94), and has a high absorption coefficient (X) for X-rays (Au: 5.16 cm 2 g -1 , iodine: 1.94 cm 2 g -1 ). Therefore, the inventors expected that gold nanoparticles (hereinafter referred to as "Au NPs") will have contrast enhancement such as iodine contrast agent in a relatively small amount. In addition, Au NPs have a much higher molecular weight than iodine contrast agents, so they are released slowly, which leads to longer imaging times than iodine contrast agents, which in turn increases the utility of Au NPs as CT contrast agents. These inventors' hypotheses were all demonstrated in the following examples, suggesting a novel use of Au NPs as CT contrast agents.

일반적인 X-선 촬영에서 Au NPs가 이용된 예는 보고 되어 있으나, CT 조영제로서의 용도는 본 발명에 의해 처음으로 제안되는 것이다.Examples of the use of Au NPs in general X-ray imaging have been reported, but their use as CT contrast agents is the first proposed by the present invention.

본 발명에서 이용되는 금 나노입자는 예컨대, 다음과 같이 제조될 수 있다: HAuCl4를 금 공급원으로 하고, 소듐 시트레이트를 환원제로 하여 HAuCl4를 환원시켜 금 나노입자를 제조한다. 이 경우, 금 나노입자의 크기는 첨가하는 시트레이트의 양을 달리해 줌으로써 조절이 가능한다. 즉, 시트레이트의 첨가량을 증가시킬수록 핵형성(nucleation)이 많이 되기 때문에 금 나노입자의 크기는 감소한다.The gold nanoparticles used in the present invention can be prepared, for example, as follows: HAuCl 4 is used as a gold source, and sodium citrate is used as a reducing agent to reduce HAuCl 4 to prepare gold nanoparticles. In this case, the size of the gold nanoparticles can be adjusted by varying the amount of citrate added. That is, the size of the gold nanoparticles decreases as the amount of citrate increases, so that nucleation increases.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 금 나노입자는 생체적합성 고분자로 코팅되어 있다. 이러한 고분자에 의한 코팅에 의해 금 나노입자는 응집되지 않고 안정되게 존재할 수 있으며, 생체 내에 주입된 경우에도 안전성이 보장된다. 또한, 고분자에 의한 코팅은 혈액내의 단백질들이 금 나노입자에 흡착되는 것을 방지하여, RES(reticuloendothelial system)에 의해 제거되는 것을 어느 정도 방지할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the gold nanoparticles are coated with a biocompatible polymer. By coating with such a polymer, gold nanoparticles can be stably present without aggregation, and safety is ensured even when injected in vivo. In addition, the coating by the polymer may prevent the proteins in the blood from adsorbed to the gold nanoparticles, to some extent to prevent the removal by the reticuloendothelial system (RES).

금 나노입자의 표면 코팅에 이용되는 고분자로는, 생체적합성 고분자로 공지 된 어떠한 것도 이용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 덱스트란, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 알부민, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 키토산, 히아루론산, 폴리락틱글라이코릭산(PLGA), 폴리락틱산, 폴리락타이드, 폴리글라이콜릭산, 폴리아미노산, 폴리아세탈, 폴리오써칼본에이트, 폴리칼본에이트, 폴리칼보락톤 폴리아크릴산, 폴리메타아크릴산, 폴리사카라이드, 폴리케탈, 폴리에테르, 폴리아마이드,폴리말레익안하드라이드, 폴리메틸비닐에테르 및 상기 고분자의 공중합체로 구성된 군으로 선택되는 생체적합성 고분자이고, 가장 바람직하게는 PEG 또는 PVP이다. PEG가 이용되는 경우에는, 금 나노입자에 친화성이 큰 -SH 작용기를 가지는 PEG-SH가 특히 바람직하다.As the polymer used for the surface coating of the gold nanoparticles, any known as a biocompatible polymer can be used, and preferably polyethylene glycol (PEG), dextran, polyvinylpyrrolidone (PVP), albumin, polyvinyl Alcohol, Polyethylenimine, Chitosan, Hyaluronic Acid, Polylactic Glycolic Acid (PLGA), Polylactic Acid, Polylactide, Polyglycolic Acid, Polyamino Acid, Polyacetal, Polytherabolic Acid, Polycarbonate It is a biocompatible polymer selected from the group consisting of ton polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polysaccharides, polyketals, polyethers, polyamides, polymaleic anhydrides, polymethylvinyl ethers and copolymers of the above polymers. Preferably PEG or PVP. When PEG is used, PEG-SH which has a -SH functional group with affinity for gold nanoparticles is especially preferable.

본 발명의 CT 조영제는, 종래의 어떠한 CT 조영제 보다 높은 HU(hounsfield unit) 값을 나타낸다. 바람직하게는, 본 발명의 CT 조영제는 1 mg/ml 기준으로 하여 인 비트로에서 5-50 HU 값, 보다 바람직하게는 10-30 HU 값, 보다 더 바람직하게는 20-30 HU 값, 가장 바람직하게는 22-26 HU 값을 나타낸다.CT contrast agents of the present invention exhibit higher HU (hounsfield unit) values than any conventional CT contrast agent. Preferably, the CT contrast agent of the present invention has a 5-50 HU value in vitro , more preferably 10-30 HU value, even more preferably 20-30 HU value, most preferably on a 1 mg / ml basis Represents a 22-26 HU value.

종래의 CT 조영제인 요오드-기반 조영제의 경우 조영제로 사용되기 위한 농도는 647 mg/ml로 이때 HU 값은 3000이다. 본 발명의 CT 조영제의 HU 값이 3000일 때의 농도를 계산해 보면, 바람직하게는 금 나노입자의 100-300 mg/ml, 보다 바람직하게는 100-150 mg/ml, 가장 바람직하게는 115-136 mg/ml 농도이다. 따라서, 본 발명의 조영제는 종래의 요오드-기반 조영제에 비해 적은 농도로 우수한 조영증강 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.The iodine-based contrast agent, a conventional CT contrast agent, has a concentration of 647 mg / ml for use as a contrast agent, and the HU value is 3000. When calculating the concentration when the HU value of the CT contrast agent of the present invention is 3000, preferably 100-300 mg / ml of gold nanoparticles, more preferably 100-150 mg / ml, most preferably 115-136 mg / ml concentration. Therefore, it can be seen that the contrast agent of the present invention exhibits an excellent contrast enhancement effect at a lower concentration than the conventional iodine-based contrast agent.

금 나노입자를 포함하는 본 발명의 CT 조영제는, 간 또는 비장 특이성을 갖 는다. 본 명세서에서 용어 "특이성"은 본 발명의 CT 조영제가 생체 내 특정 기관 또는 조직에 상대적으로 많은 양으로 축척(또는 타깃팅) 되는 현상을 나타내는 것이다. 본 발명의 CT 조영제는 정상적인 간 또는 비장 조직에 특이적으로 축척되어, 간 또는 비장에 이상(예컨대, 세포의 비정상적 성장, 즉 종양세포의 형성)이 있는 질환 또는 질병을 진단하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있다.CT contrast agents of the present invention comprising gold nanoparticles have hepatic or splenic specificity. As used herein, the term "specificity" refers to a phenomenon in which the CT contrast agent of the present invention is accumulated (or targeted) in a relatively large amount relative to a specific organ or tissue in vivo. The CT contrast agent of the present invention is specifically accumulated in normal liver or spleen tissue, and is very useful for diagnosing a disease or condition with abnormalities in the liver or spleen (eg, abnormal growth of cells, that is, formation of tumor cells). Can be.

하기의 실시예에서 예시한 바와 같이, 본 발명의 CT 조영제는 신장, 폐 및 심장에는 축적(또는 타깃팅) 되지 않으며, 정상적인 간 및 비장에 축적된다.As illustrated in the examples below, the CT contrast agents of the present invention do not accumulate (or target) in the kidneys, lungs, and heart, but accumulate in normal liver and spleen.

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 CT 조영제는 정상 간 조직에는 축척 되지만, 간암 조직에서는 축척 되지 않는다. 따라서, CT 촬영 이미지에서, 정상 간 조직은 밝은 색으로 나타나지만 간암 조직은 어둡게 나타나 간암 조직을 용이하게 진단할 수 있다. According to a more preferred embodiment of the invention, the CT contrast agent of the invention scales to normal liver tissue but not to liver cancer tissue. Therefore, in the CT image, normal liver tissue appears bright but liver cancer tissue appears dark, so that liver cancer tissue can be easily diagnosed.

CT 분야에서, 아직까지 간 특이적 조영제는 보고된 바 없으며, 이에 본 발명의 CT 조영제는 최초의 간 특이적 조영제라 할 수 있다.In the field of CT, no liver specific contrast agent has been reported so far, and thus the CT contrast agent of the present invention may be referred to as the first liver specific contrast agent.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 CT 조영제는 생체 내에 주입된 경우 주입 후 10분-90분 이내에 정상 간 조직의 HU 값과 비교하여 간암 조직에 대하여 최소 2배의 HU 값을 나타내는 조영 능력을 발휘한다. 2배의 HU 값 차이는 정상적인 간 조직과 간암 조직을 충분히 구별할 수 있는 차이이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the CT contrast agent of the present invention, when injected in vivo, contrasts at least twice the HU value for liver cancer tissues as compared to HU values of normal liver tissues within 10-90 minutes after injection. Demonstrate their ability The difference in HU values of 2 times is a difference that can sufficiently distinguish between normal liver tissue and liver cancer tissue.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 금 나노입자 또는 고분자 코팅-금 나노입자는 1-500, 보다 바람직하게는 10-100 nm 크기를 갖는다. 금 나노입자의 크기가 1 nm 미만이면, 신장을 통한 배출이 너무 빨리 이루어져 적합한 이미징 시간 을 얻을 수 없는 문제점이 있다.According to a preferred embodiment of the invention, the gold nanoparticles or polymer coating-gold nanoparticles have a size of 1-500, more preferably 10-100 nm. If the size of the gold nanoparticles is less than 1 nm, there is a problem that the discharge through the kidney is too fast to obtain a suitable imaging time.

본 발명의 CT 조영제에서 이용되는 금 나노입자에는 타깃팅 리간드가 추가적으로 결합될 수 있다. 상기 타깃팅 리간드의 예는 앱타머, 단백질, 펩타이드, 항체 및 당을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 타깃팅 리간드는 금 나노입자에 직접 결합될 수 있지만, 금 나노입자에 코팅된 생체적합성 고분자에 결합될 수도 있다.The targeting ligand may be additionally bound to the gold nanoparticles used in the CT contrast agent of the present invention. Examples of the targeting ligand include, but are not limited to, aptamers, proteins, peptides, antibodies, and sugars. Such targeting ligand may be directly bound to the gold nanoparticles, but may also be bound to a biocompatible polymer coated on the gold nanoparticles.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 CT(computed tomography) 조영제를 포함하는 암 이미지용 CT 조영제를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a CT contrast agent for cancer imaging comprising the computed tomography (CT) contrast agent of the present invention described above.

본 발명의 암 이미지용 CT 조영제는, 상술한 본 발명의 CT 조영제를 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.Since the CT contrast agent for cancer imaging of this invention contains the CT contrast agent of this invention mentioned above, the content common to both is abbreviate | omitted the description in order to avoid excessive complexity of this specification.

본 발명의 암 이미지용 CT 조영제는 모든 암의 조직을 CT 분석하는 데 적용될 수 있다. 예를 들어, 간암, 위암, 폐암, 유방암, 난소암, 기관지암, 비인두암, 후두암, 췌장암, 방광암, 결장암, 자궁경부암, 뇌암 및 전립선암 등에 대한 CT 분석에 이용될 수 있다. 특히, 본 발명의 암 이미지용 CT 조영제는 고형암에도 적용될 수 있다.CT imaging agents for cancer imaging of the present invention can be applied to CT analysis of all cancer tissues. For example, it can be used for CT analysis of liver cancer, stomach cancer, lung cancer, breast cancer, ovarian cancer, bronchial cancer, nasopharyngeal cancer, laryngeal cancer, pancreatic cancer, bladder cancer, colon cancer, cervical cancer, brain cancer and prostate cancer. In particular, the CT contrast agent for cancer imaging of the present invention can be applied to solid cancer.

본 발명의 암 이미지용 CT 조영제가 정상 조직과 암 조직을 조영하는 기전은 다음과 같다: 예컨대, PVP-코팅 Au NPs는 정상적인 조직, 예컨대, 간 또는 비장에 있는 RES(reticulorendothelial system)에 의해서 업테이크 된다. 그러나, 암 조직(예컨대, 간암 조직)은 RES가 파괴되어 있기 때문에 PVP-코팅 Au NPs는 암 조직 부위에 축적이 될 수 없다. 따라서 CT 이미지 상에서는 Au NPs가 RES에 의해 축적되는 정상적인 간 조직에 비해 어둡게 보일 것이기 때문에 조영증강이 일어나게 되고 암조직과 정상 조직이 쉽게 구별된다.The mechanism by which the CT contrast agent for cancer imaging of the present invention contrasts normal and cancerous tissues is as follows: For example, PVP-coated Au NPs are uptake by a reticulorendothelial system (RES) in normal tissues, such as the liver or spleen. do. However, since cancer tissues (eg, liver cancer tissues) have RES disrupted, PVP-coated Au NPs cannot accumulate at cancer tissue sites. As a result, the contrast between contrast-enhanced tissues and cancerous tissues can easily occur because Au NPs will appear darker than normal liver tissue accumulated by RES.

통상적으로, RES는 MRI 또는 CT 조영에서 해결하여야 하는 문제점이다. 그러나, 본 발명에서는 역으로 RES 기전을 이용하여 Au NPs에 의한 암조직과 정상 조직을 조영할 수 있다는 획기적인 제안을 하는 것이다.Typically, RES is a problem to be solved in MRI or CT imaging. However, in the present invention, by using the RES mechanism, the innovative proposal can be made to contrast cancer tissue and normal tissue by Au NPs.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 암 이미지용 CT 조영제는 간암 이미지용 CT 조영제이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the CT contrast agent for cancer imaging of the present invention is a CT contrast agent for liver cancer imaging.

본 발명의 특징 및 이점(advantages)을 요약하면 다음과 같다: In summary, the features and advantages of the present invention are as follows:

(ⅰ) 본 발명의 CT 조영제는 종래의 요오드 조영제와 비교하여 상대적으로 적은 양으로도 요오드 조영제와 같은 조영 증강을 나타낼 수 있다.(Iii) CT contrast agents of the present invention may exhibit contrast enhancement, such as iodine contrast agents, in a relatively small amount compared to conventional iodine contrast agents.

(ⅱ) Au NPs는 요오드 조영제보다 훨씬 큰 분자량을 가지므로 천천히 배출되며, 이는 요오드 조영제보다 더 긴 이미징 시간을 갖도록 하며, 결국 Au NPs의 CT 조영제로서의 활용성을 크게 높인다.(Ii) Au NPs have a much higher molecular weight than iodine contrast agents, so they are released slowly, resulting in longer imaging times than iodine contrast agents, which in turn greatly increases the utility of Au NPs as CT contrast agents.

(ⅲ) 본 발명의 CT 조영제는 생체 내에 적용되는 경우, 비교적 단시간 내에 조영능을 발휘한다.(Iii) The CT contrast agent of the present invention exhibits contrast in a relatively short time when applied in vivo.

(ⅳ) 본 발명의 CT 조영제는 간 또는 비장에 대하여 특이성을 나타낸다.(Iii) The CT contrast agent of the present invention shows specificity for the liver or spleen.

(ⅴ) 본 발명의 CT 조영제는 특히 간암을 진단하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있다.(Iii) The CT contrast agent of the present invention can be particularly useful for diagnosing liver cancer.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. .

실시예Example

실험재료Experimental material

폴리(비닐피롤리돈, poly(vinylpyrrolidone: PVP, Mw=55,000), 소듐 시트레이트 트리베이직 탈수물 및 하이드로젠 테트라클로로아우레이트(hydrogen tetrachloroaurate, HAuCl4)는 Sigma(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO)로부터 구입하여 사용하였다. PEG(polyethylene glycol, Mw=5,000)-SH는 Nectar(Huntsville, AL)로부터 구입하였다. 루이스 폐암 세포주(Lewis lung cancer cell: LLC) 및 래트 헤파토마 종양세포주(N1S1)는 ATCC(American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)로부터 구입하였다. 세포를, 10% 열-불활성 우태아혈청(Gibco, Gramd Island, NY)과 1% 페니실린 및 스트렙토마이신을 포함하는 DMEM(Dulbecco`s Modified Eagle Medium) 또는 IMDM(Iscoves`s Modified Dulbecco`s Medium; Gibco, Gramd Island, NY)에서 37℃에서 5 % CO2, 95% 공기 분 위기 하에서 배양하였다.Poly (vinylpyrrolidone, poly (vinylpyrrolidone: PVP, Mw = 55,000), sodium citrate tribasic dehydrate, and hydrogen tetrachloroaurate (HAuCl 4 ) were obtained from Sigma (Sigma Chemical Co., St. Louis). , Polyethylene glycol (Mw = 5,000) -SH was purchased from Nectar (Huntsville, AL) Lewis lung cancer cell line (LL) and rat hepatoma tumor cell line (N1S1). ) Were purchased from the American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA The cells were obtained from DMEM containing 10% heat-inactivated fetal bovine serum (Gibco, Gramd Island, NY) and 1% penicillin and streptomycin. Incubated in Dulbecco's Modified Eagle Medium or IMDM (Iscoves' Modified Dulbecco's Medium; Gibco, Gramd Island, NY) at 37 ° C. under 5% CO 2 , 95% air dust.

실험방법Experiment method

Au NPs(금 나노입자)의 합성Synthesis of Au NPs (Gold Nanoparticles)

Au NPs는 환원제로써 소듐 시트레이트를 사용하여 HAuCl4를 환원시켜 제조하였다. 또한, 금나노입자의 크기는 첨가하는 시트레이트의 양을 달리해 줌으로써 조절이 가능하였다. 즉, 시트레이트의 첨가량을 증가시킬수록 핵형성 (nucleation)이 많이 되기 때문에 금 나노입자의 크기는 감소하였다.Au NPs were prepared by reducing HAuCl 4 using sodium citrate as reducing agent. In addition, the size of the gold nanoparticles could be adjusted by varying the amount of citrate added. In other words, as the amount of citrate increased, the nucleation was increased, so the size of the gold nanoparticles decreased.

Au NPs의 합성 과정은 다음 반응식 1로 표현된다.The synthesis process of Au NPs is represented by the following scheme 1.

Figure 112006073067238-pat00001
Figure 112006073067238-pat00001

시트레이트의 첨가량에 따른 금 나노입자의 크기 변화는 표 1에 정리되어 있다.The size change of gold nanoparticles according to the amount of citrate added is summarized in Table 1.

시트레이트 첨가량(ml)Citrate addition amount (ml) 금 나노입자 크기(nm)Gold nanoparticle size (nm) 1.01.0 1616 0.750.75 2525 0.50.5 4141 0.30.3 7272 0.210.21 9898 0.160.16 147147

PVP-코팅 Au NPs의 합성Synthesis of PVP-Coated Au NPs

콘덴서가 장착된 250 ml 둥근 플라스크에 0.01 wt% HAuCl4를 넣고 열을 가하였다. 용액이 비등하는 시점에 신속하게 1 wt% 소듐 시트레이트 0.8 ml 또는 4 ml과 PVP 고분자 6.8 mg을 신속하게 첨가하였다. 시간이 지남에 따라 반응용액의 색이 청색에서 적색으로 변화하는데, 이는 Au NPs가 형성되었다는 것을 나타낸다. 이렇게 제조된 PVP-코팅 Au NPs를 13000 rpm에서 30분간 원심분리(Combi-514R, Hanil, Korea)하여 침전시켜, 최종적으로 PVP-코팅 Au NPs 120 mg을 수집하였다.0.01 wt% HAuCl 4 was added to a 250 ml round flask equipped with a condenser and heated. At the time of boiling of the solution, 0.8 ml or 4 ml of 1 wt% sodium citrate and 6.8 mg of PVP polymer were added rapidly. Over time, the color of the reaction solution changes from blue to red, indicating that Au NPs are formed. The PVP-coated Au NPs thus prepared were precipitated by centrifugation (Combi-514R, Hanil, Korea) for 30 minutes at 13000 rpm to finally collect 120 mg of PVP-coated Au NPs.

PEG-코팅 Au NPs의 합성Synthesis of PEG-Coated Au NPs

콘덴서가 장착된 250 ml 둥근 플라스크에 0.01 wt% HAuCl4를 넣고 열을 가하였다. 용액이 비등하는 시점에 신속하게 1 wt% 소듐 시트레이트 2 ml을 신속하게 첨가하였다. 시간이 지남에 따라 반응용액의 색이 청색에서 적색으로 변화하는데, 이는 Au NPs가 형성되었다는 것을 나타낸다. 이어, 10분간 추가적으로 열을 가한 후, 반응용액의 온도를 상온으로 감소시켰다. 그런 다음, 반응용액에 PEG-SH을 1 mg 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 PEG로 코팅된 Au NPs를 수득하였다. PEG에 있는 -SH 작용기는 Au에 대해 친화성이 크기 때문에, 쉽게 PEG-SH가 Au NPs에 코팅된다. 이렇게 제조된 PEG-코팅 Au NPs를 13000 rpm에서 30분간 원심분리(Combi-514R, Hanil, Korea)하여 침전시켜 최종적으로 PEG-코팅 Au NPs 120 mg을 수집하였다.0.01 wt% HAuCl 4 was added to a 250 ml round flask equipped with a condenser and heated. At the time of solution boiling, 2 ml of 1 wt% sodium citrate was added quickly. Over time, the color of the reaction solution changes from blue to red, indicating that Au NPs are formed. Subsequently, after additional heat for 10 minutes, the temperature of the reaction solution was reduced to room temperature. Then, 1 mg of PEG-SH was added to the reaction solution, and stirred for 1 hour to obtain Au NPs coated with PEG. Since the -SH functional group in PEG has a high affinity for Au, PEG-SH is easily coated on Au NPs. The PEG-coated Au NPs thus prepared were precipitated by centrifugation (Combi-514R, Hanil, Korea) for 30 minutes at 13000 rpm to finally collect 120 mg of PEG-coated Au NPs.

Au NPs의 특성 연구Characterization of Au NPs

(a) Au NPs의 크기 분석(a) Size analysis of Au NPs

Au NPs의 크기는 ELS(Electrophoretic Light Scattering Spectrophotometer, Otsuka Electronics Co., Ltd, Japan)을 사용하여 확인하였다.The size of Au NPs was determined using ELS (Electrophoretic Light Scattering Spectrophotometer, Otsuka Electronics Co., Ltd, Japan).

(b) Au NPs의 형태(b) Types of Au NPs

Au NPs의 모양은 SEM(scanning electron microscopy, S4700, Hitachi Ltd, Japan)을 사용하여 확인하였다. Au NPs 현탁액 적당량을 실리콘 웨이퍼에 떨어뜨린 다음, 건조시키고 스퍼터를 통해 40초 동안 Pt 코팅을 하고, SEM의 홀더로 옮기고 SEM 이미지를 얻었다.The shape of Au NPs was confirmed using SEM (scanning electron microscopy, S4700, Hitachi Ltd, Japan). An appropriate amount of Au NPs suspension was dropped onto a silicon wafer, then dried and Pt coated for 40 seconds through a sputter, transferred to a holder of the SEM and a SEM image was obtained.

PVP-코팅 Au NPs의 인 비트로 하운스 수치(HU)의 측정In Vitro Hound Value (HU) Measurement of PVP-Coated Au NPs

PVP-코팅 AU NPs의 HU는 64 채널 CT(computed tomography)로 측정하였다.HU of PVP-coated AU NPs was measured by 64-channel computed tomography (CT).

동물 모델의 준비Preparation of the animal model

(a) 래트 헤파토마 모델(a) Rat Hepatoma Model

스프라그-돌리계 래트(웅성, 평균 체중 300 g)에 0.5 ml 케타민 및 0.05 ml 롬푼을 복강 주사하여 마취시켰다. 이어, 래트를 개복한 후, 래트 헤파토마 세포주인 N1S1을 106개수로 0.1 ml을 간에 접종시켰다. 수술 중 및 수술 후 래트의 사망은 없었다. 래트의 사육 과정은 IACUC(Institutional guidelines of the Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 실시하였다.Sprague-Dawley rats (male, average body weight 300 g) were anesthetized by intraperitoneal injection of 0.5 ml ketamine and 0.05 ml rompun. Subsequently, after the rat was opened, 0.1 ml of rat hepatoma cell line N1S1 was inoculated into the liver in 10 6 counts. There was no death of rats during and after surgery. The breeding process of rats was carried out according to the Institutional guidelines of the Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

(b) LLC 종양 마우스 모델(b) LLC tumor mouse model

C57BL/6 마우스(평균 체중 25 g)의 등에 루이스 폐암(LLC) 세포를 106개수로 피하주사를 통해 주입 하였다. 마우스의 사육 과정은 IACUC(Institutional guidelines of the Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 실시하였다.Lewis lung cancer (LLC) cells were injected into the back of C57BL / 6 mice (average body weight 25 g) by subcutaneous injection in 10 6 counts. The breeding process of mice was carried out according to the Institutional guidelines of the Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

CT(Computed Tomography) 촬영Computed Tomography

PVP-코팅 Au NPs(100 ㎍/㎕) 또는 PEG-코팅 Au NPs(100 ㎍/㎕) 400 ㎕를 래트 헤파토마 모델의 꼬리 정맥을 통해 주사하였으며, 정맥주사 후 여러 시간대별로 64 채널을 통해 CT 이미지를 촬영 하였다.400 μl of PVP-coated Au NPs (100 μg / μl) or PEG-coated Au NPs (100 μg / μl) were injected through the tail vein of the rat hepatoma model, and CT images were taken through 64 channels at various times after intravenous injection. Was taken.

PEG로 코팅한 크기 40-45 nm의 Au NPs(100 ㎍/㎕) 150 ㎕를 LLC 종양 마우스 모델에 꼬리 정맥을 통해 주사하였으며, 정맥 주사 후 여러 시간대별로 64 채널을 통해 CT 이미지를 촬영 하였다.150 μl of Au NPs (100 μg / μl) coated with PEG was injected through the tail vein into the LLC tumor mouse model. CT images were taken through 64 channels at various times after intravenous injection.

실버 염색Silver dyed

간암 조직, 정상 간 조직, 신장 조직, 폐 조직, 신장 조직, 및 장 조직 등을 적출하여 슬라이드 글래스에 고정하고 상온에서 5분간 10% 크롬산을 통해 산화시켰다. 증류수로 3회 세척하고, 1% 소듐 바이설페이트로 2분간 환원시키고, 증류수로 5-10분간 세척하였다. 이어, 슬라이드를 메테나민 실버 워킹액(methenamine silver working solution)과 반응시키고(60℃에서 40-50분), 상온에서 증류수로 세척하였다. 그런 다음, 2% 금 클로라이드로 3-5분간 처리하고 증류수로 세척하였다. 그리고 나서, 2% 소듐 티오설페이트로 2-4분간 처리하고 탭 워터를 사용하여 10분간 세척하였다. 0.4% 라이트 그린으로 10초 동안 처리하여 카운터염색을 하였다. 최종적으로 마운팅 미디엄을 사용하여 탈수 하였다.Liver cancer tissue, normal liver tissue, kidney tissue, lung tissue, kidney tissue, and intestinal tissue were extracted, fixed on slide glass, and oxidized through 10% chromic acid at room temperature for 5 minutes. Washed three times with distilled water, reduced for 2 minutes with 1% sodium bisulfate, and washed for 5-10 minutes with distilled water. Subsequently, the slide was reacted with (methenamine silver working solution) (40-50 minutes at 60 ℃), and washed with distilled water at room temperature. Then, treated with 2% gold chloride for 3-5 minutes and washed with distilled water. Then treated with 2% sodium thiosulfate for 2-4 minutes and washed with tap water for 10 minutes. Counter staining was performed with 0.4% light green for 10 seconds. Finally, the mounting medium was dehydrated.

실험 결과Experiment result

40 nm PVP-코팅 Au NPs의 SEM 이미지SEM image of 40 nm PVP-coated Au NPs

암 이미징을 위한 첫 번째 조영제로서 생체적합성 고분자인 PVP로 코팅되어 있고 환원제로서 시트레이트를 0.4 ml 또는 0.8 ml 첨가하여 제조된 PVP-코팅 Au NPs에 대한 SEM 분석 및 ELS 분석을 하였다. 도 1a 및 도 1b에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 PVP-코팅 Au NPs를 0.4 ml 및 0.8 ml의 시트레이트를 이용하여 제조한 경우, 각각 약 20 nm 및 약 40 nm 크기의 구형의 형태를 갖는 Au NPs라는 것을 알 수 있었다. SEM and ELS analysis were performed on PVP-coated Au NPs coated with biocompatible polymer PVP as the first contrast agent for cancer imaging and prepared by adding 0.4 ml or 0.8 ml of citrate as reducing agent. As can be seen in Figures 1a and 1b, when the PVP-coated Au NPs of the present invention was prepared using 0.4 ml and 0.8 ml of citrate, Au having a spherical shape of about 20 nm and about 40 nm, respectively It can be seen that it is NPs.

PVP-코팅 Au NPs의 HU 측정HU measurement of PVP-coated Au NPs

본 실시예에서 제조된 40 nm 크기의 PVP-코팅 Au NPs를 34 mg/ml의 농도로 수집하였으며, 그에 대한 인 비트로에서 하운스필드 수치(HU)를 측정하였다(도 2).Was collected for the 40 nm Au NPs size of PVP- coating prepared in this example is 34 mg / ml concentration, it was measured Hounsfield value (HU) in vitro for it (Fig. 2).

도 2에서 우측 페널의 좌측하단에 백색으로 밝게 보이는 점이 34 mg/ml 농도의 PVP-코팅 NPs가 포함된 튜브의 CT 이미지로서, 인 비트로에서 800 HU 값을 나타내었다. 현재 사용되고 있는 CT 조영제인 요오드-기반 조영제의 경우 조영제로 사용되기 위한 농도는 647 mg/ml로 이때 HU 값은 3000이다. 위의 인 비트로 결과를 바탕으로 Au NPs의 HU 값이 3000일 때의 농도를 계산해 보면 127.5 mg/ml로 요오드-기반 조영제에 비해 적은 농로로 우수한 조영증강 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.In FIG. 2, the bright white spot at the bottom left of the right panel is a CT image of a tube containing 34 mg / ml PVP-coated NPs, showing an 800 HU value in vitro . In the case of iodine-based contrast agent, which is currently used CT contrast agent, the concentration to be used as contrast agent is 647 mg / ml, and the HU value is 3000. Based on the above in vitro results, the concentration of Au NPs at HU of 3000 was calculated to be 127.5 mg / ml, which shows excellent contrast enhancement effect with less farming than iodine-based contrast agent.

인 비보 마우스 모델 데이터In vivo mouse model data

생체적합성 고분자인 PVP로 코팅되고 40 nm 크기를 가지는 Au NPs가 인 비보에서 조영제로서 어떤 양상을 나타내는 지 확인하기 위하여, 마우스 모델을 이용하여 실험을 진행하였다. 상기 인 비트로 실험 결과를 바탕으로 68 mg/ml 농도의 PVP-코팅 Au NPs를 제조하였고, 200 ㎕를 C57Bl/6 마우스에 꼬리 정맥(정맥주사 i.v)을 통해 주사한 다음, CT 촬영을 하였다. 도 3a 및 3b는 40 nm PVP-코팅 Au NPs를 주사한 후 여러 시간대별 마우스의 간과 비장에 대한 CT 이미지이다. 이미지 위의 숫자는 주사한 후 촬영한 CT의 시간과 하운스필드 수치를 나타낸다. "Pre"는 PVP-코팅 Au NPs를 주입하기 전, 마우스의 간과 비장에 대한 CT 이미지이다. In order to determine how Au NPs coated with the biocompatible polymer PVP and having a size of 40 nm exhibited a contrast agent in vivo , an experiment was conducted using a mouse model. Based on the results of the in vitro experiment, PVP-coated Au NPs at a concentration of 68 mg / ml were prepared, and 200 μl was injected into the C57Bl / 6 mouse through the tail vein (intravenous injection iv), followed by CT scan. 3A and 3B are CT images of liver and spleen of mice at various time zones after injection of 40 nm PVP-coated Au NPs. The numbers above the image represent the time and Hounsfield values of the CT taken after the injection. "Pre" is a CT image of the liver and spleen of mice before injecting PVP-coated Au NPs.

도 3a 및 3b에서 보듯이, 40 nm PVP-코팅 Au NPs를 주사한 후 즉시 마우스의 간과 비장이 급격히 하얗게 되는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서, PVP-코팅 Au NPs가 간 또는 비장에 있는 RES(reticulorendothelial system)에 의해 업테이크된 것을 알 수 있다. As shown in Figures 3a and 3b, immediately after injection of 40 nm PVP-coated Au NPs it was observed that the liver and spleen of the mouse rapidly whitened. Thus, it can be seen that PVP-coated Au NPs were uptaken by the reticulorendothelial system (RES) in the liver or spleen.

이 실험 결과는 본 발명의 PVP-코팅 Au NPs가 간 특이적 조영제로 사용될 수 있다는 것을 보여준다. 왜냐하면 간암 조직은 RES가 파괴되어 있기 때문에 PVP-코팅 Au NPs는 간암 조직 부위에 축적이 될 수 없기 때문이다. 따라서 CT 이미지 상에서는 Au NPs가 RES에 의해 축적되는 정상적인 간 조직에 비해 어둡게 보일 것이기 때문에 조영증강이 일어나게 되고 간암조직과 정상 간조직이 쉽게 구별될 수 있기 때문이다.The experimental results show that the PVP-coated Au NPs of the present invention can be used as a liver specific contrast agent. Because liver cancer tissue has RES destroyed, PVP-coated Au NPs cannot accumulate in the liver cancer tissue region. This is because contrast enhancement occurs because Au NPs will appear darker than normal liver tissue accumulated by RES, and liver cancer tissue can be easily distinguished from normal liver tissue.

통상적으로, RES는 MRI 또는 CT 조영에서 해결하여야 하는 문제점이다. 그러나, 본 실험 결과는 역으로 RES 기전을 이용하여 Au NPs에 의한 간암조직과 정상 간조직을 조영할 수 있다는 획기적인 제안을 하는 것이다.Typically, RES is a problem to be solved in MRI or CT imaging. However, the results of this experiment suggest that the RES mechanism can be used to image liver cancer tissue and normal liver tissue by Au NPs.

한편, 도 3a 및 3b에서 확인할 수 있듯이, 주입 후 5일이 경과하여도 간과 비장이 백색의 CT 이미지를 나타내는 것으로 보아, 40 nm PVP-코팅 Au NPs는 5일이 경과하여도 간과 비장에서 소거되지 않는다는 것을 확인 할 수 있다. 이 결과는, 본 발명의 PVP-코팅 Au NPs가 조영제로 응용되는데 제약이 될 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 40 nm보다 작은 약 20 nm의 크기를 가지는 PVP-코팅 Au NPs를 제조하여 이후의 실험을 진행하였으며 좋은 해상도를 얻기 위해 마우스보다 큰 래트를 이용하여 래트 헤파토마 모델을 만들어 실험을 진행하였다.On the other hand, as can be seen in Figures 3a and 3b, even after 5 days after injection, the liver and spleen show a white CT image, 40 nm PVP-coated Au NPs are not erased from the liver and spleen even after 5 days Can be confirmed. This result may be limited to the application of the PVP-coated Au NPs of the present invention as a contrast agent. Therefore, in order to overcome this problem, PVP-coated Au NPs having a size of about 20 nm smaller than 40 nm were fabricated, and further experiments were performed. The experiment was conducted.

20 nm PVP-코팅 Au NPs를 이용한 래트 헤파토마의 CT 이미지CT image of rat hepatoma using 20 nm PVP-coated Au NPs

본 실험의 기본 개념을 설명하면 다음과 같다: CT 조영제로서 PVP-코팅 Au NPs를 래트의 꼬리 정맥을 통해 간암을 가지고 있는 래트 헤파토마 모델에 주사한다. PVP-코팅 Au NPs는 RES가 파괴된 간암조직에는 축적이 될 수 없는 반면 정상적인 조직에는 RES에 의해 Au NPs가 축적된다. 이때 X-선을 조사하게 되면 Au NPs가 축적된 정상 간 조직은 Au NPs에 의해 X-선이 통과하면서 약해지게 되어 CT 이미지상에서 하얗게 보이게 되지만 Au NPs가 축적되지 않은 간암 조직은 X-선이 약해지지 않고 그대로 통과하게 되므로 CT 이미지상에서 정상 간 조직보다 어둡게 보이게 된다. 따라서 간 특이적 조영제로서 본 발명의 PVP-코팅 Au NPs를 사용함으로써 간암 조직을 쉽게 구별해 낼 수 있다.The basic concept of this experiment is as follows: PVP-coated Au NPs as CT contrast agent are injected into rat hepatoma model with liver cancer through the tail vein of the rat. PVP-coated Au NPs cannot accumulate in liver cancer tissues where RES is destroyed, whereas Au NPs accumulate in RES in normal tissues. When X-rays are irradiated, normal liver tissue accumulating Au NPs is weakened as X-rays pass through Au NPs, which makes them appear white on CT images. X-rays are weak in liver cancer tissues without Au NPs accumulated. Because it passes through without being supported, it appears darker than normal liver tissue on the CT image. Therefore, liver cancer tissues can be easily distinguished by using PVP-coated Au NPs of the present invention as liver-specific contrast agents.

PVP-코팅 Au NPs가 실질적으로 간 특이적 조영제로 작용하여 정상 간 조직과 간암 조직을 구별 할 수 있는지 래트 헤파토마 모델을 만들어 실험을 하였다. 또한, 적당한 시간의 배출(2-3일 정도)을 위해 40 nm 보다 작은 20 nm의 크기를 가진 PVP-코팅 Au NPs를 조영제로 사용하였다.Rat hepatoma models were tested to see whether PVP-coated Au NPs could substantially differentiate liver and liver cancer tissues by acting as a liver-specific contrast agent. In addition, PVP-coated Au NPs with a size of 20 nm smaller than 40 nm were used as contrast medium for adequate time emission (about 2-3 days).

도 4는 20 nm 크기의 PVP-코팅 Au NPs를 조영제로 사용하여 래트 헤파토마 모델에 정맥내주사(i.v)를 통해 주사한 후 여러 시간대별로 촬영한 CT 이미지이다. 이미지 우측 상단의 숫자는 시간대별로 HU 값을 나타내며 왼쪽 숫자는 간암조직의 HU 값을 오른쪽 숫자는 정상 간 조직의 HU 값을 나타낸다. 또한 백색 화살표는 간암 조직을 나타낸다. 패널 (a)는 조영제로 Au NPs가 사용되기 전의 간 CT 이미지로서, 간암 조직과 정상 간 조직을 확실히 구분 할 수 없다. 하지만 PVP-코팅 Au NPs를 주사한 후 Au NPs가 정상 간 조직에 축적됨에 따라, CT 이미지상에서 점점 밝게 보이게 되고 반면 Au NPs가 축적되지 않은 간암 조직은 어둡게 보임으로써 쉽게 간암 조직과 정상 간 조직을 구분 할 수 있다. 그러나 패널 (g)에서 볼 수 있듯이, 주사 후 7일 후 간의 CT 이미자에서 정상 조직의 HU 값이 110으로 최대 HU값 125보다 조금 감소하긴 했지만 즉 조금 배출 되었지만 여전히 Au NPs가 정상 간 조직에 오랜 시간동안 배출되지 않고 남아 있는 것을 알 수 있다. 따라서 Au NPs의 효율적인 배출과 RES의 업테이크를 줄이기 위하여, PVP 보다 강력한 스텔스(stealth) 기능을 가진 생체적합성 고분자인 PEG를 Au NPs에 코팅시켜 실험을 진행하였다.FIG. 4 is a CT image taken at various time slots after intravenous injection (i.v) in a rat hepatoma model using 20 nm-sized PVP-coated Au NPs as a contrast agent. The number at the top right of the image represents the HU value for each time zone, the number on the left represents the HU value of liver cancer tissue, and the number on the right represents the HU value of normal liver tissue. White arrows also indicate liver cancer tissue. Panel (a) is a CT image of liver before Au NPs were used as contrast medium, and it is not possible to clearly distinguish between liver cancer tissue and normal liver tissue. However, after the injection of PVP-coated Au NPs, the Au NPs accumulate in normal liver tissues, and they appear brighter on CT images, while liver cancer tissues without Au NPs accumulate appear darker, making it easier to distinguish between liver cancer tissues and normal liver tissues. can do. However, as can be seen in panel (g), in the CT image of liver 7 days after injection, the HU value of normal tissue decreased to 110, a little below the maximum HU value of 125, ie slightly discharged but still Au NPs remained in normal liver tissue for a long time. It can be seen that it is not discharged while Therefore, in order to reduce the efficient emission of Au NPs and uptake of RES, experiments were carried out by coating PEG with Au NPs, a biocompatible polymer having stealth function stronger than PVP.

PVP-코팅 Au NPs 생체내 분포(Biodistribution)Biodistribution of PVP-Coated Au NPs

생체내에 주입된 20 nm PVP-코팅 Au NPs가 어떠한 조직에 축적되는 지를 실버 염색을 통해 확인하였다(도 5). Au NPs가 어떠한 조직에 존재하게 되면 실버 염색 동안 Au NPs는 실버의 핵형성 위치로 작용하게 되고 입자가 성장함에 따라 조직이 검게 보이게 된다.It was confirmed by silver staining to see what tissue accumulated 20 nm PVP-coated Au NPs injected in vivo (Fig. 5). If Au NPs are present in any tissue, Au NPs will act as a nucleation site of silver during silver staining and the tissue will look black as the particles grow.

도 5의 패널 a는 정상 간 조직에 대한 실험 결과로서, RES인 쿠퍼셀과 일부 간세포에 Au NP가 존재하는 것을 볼 수 있다. 패널 b는 비장에 대한 실험 결과로서, Au NPs가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 간암 조직, 신장, 폐 및 심장에는 Au NPs가 존재하지 않는 것을 실버 염색을 통해 확인하였다.Panel a of FIG. 5 shows an experimental result of normal liver tissue, in which Au NPs are present in cooper cells and RES cells. Panel b shows the presence of Au NPs as a result of the experiment on the spleen. However, it was confirmed by silver staining that Au NPs were not present in liver cancer tissue, kidney, lung and heart.

PEG-코팅 Au NPs의 크기 분포 분석Size Distribution Analysis of PEG-Coated Au NPs

PEG로의 코팅 전/후의 Au NP의 크기는 ELS로 측정하였다. 도 6에서 확인할 수 있듯이, PEG 코팅 전 Au NP의 크기는 약 20-25 nm, 코팅 후 크기는 약 40-45 nm이며, PEG로 잘 코팅된 것을 확인 할 수 있었다.The size of Au NPs before and after coating with PEG was measured by ELS. As can be seen in Figure 6, the size of the Au NP before the PEG coating is about 20-25 nm, the size after the coating is about 40-45 nm, it was confirmed that the well coated with PEG.

PEG-코팅 Au NPs에 의한 헤파토마 CT 이미지Hepatoma CT Images by PEG-Coated Au NPs

PVP보다 강한 스텔스 고분자인 PEG로 코팅된 Au NPs(코팅 전 크기 20-25 nm,코팅 후 크기 40-45 nm)가 조영제로서 어떠한 양상을 보이는지 래트 헤파토마 모델을 이용하여 실험하였다. 도 7은 PEG-코팅 Au NPs를 PVP-코팅 Au NPs 실험과 동일한 양으로 래트에 주사한 후, 여러 시간대별 간의 CT 이미지이다.Experimental experiments were conducted using a rat hepatoma model to show how the Au NPs (size 20-25 nm before coating and size 40-45 nm after coating) coated with PEG, a stealth polymer stronger than PVP, appeared as contrast agents. FIG. 7 is a CT image of various time periods after injection of PEG-coated Au NPs into rats in the same amount as the PVP-coated Au NPs experiment.

도 7에서, 이미지 우측 상단의 숫자는 시간대별 HU 값을 나타내며, 왼쪽 숫자는 간암조직의 HU 값을 오른쪽 숫자는 정상 간 조직의 HU 값을 나타낸다. 또한 하얀색 화살표는 간암 조직을 나타낸다. 패널 (a)는 조영제로 Au NPs가 사용되기 전의 간 CT 이미지로서, 간암조직과 정상 간 조직을 확실히 구분 할 수 없다. 한편, PGE-코팅 Au NPs는 PVP-코팅 Au NPs에 비해 정상 간 조직의 RES에 의해 업테이크 되는 양이 줄었지만(정상 간 조직에서 PVP-코팅 Au NPs의 최대 HU 값 125, PEG-코팅 Au NPs 최대 HU 값 108), 간암조직과 구별될 정도로 정상 간 조직에 축적되어 조영 증강 효과를 나타내었다.In FIG. 7, the number in the upper right of the image represents the HU value for each time zone, the left number represents the HU value of liver cancer tissue, and the right number represents the HU value of normal liver tissue. White arrows also indicate liver cancer tissue. Panel (a) is a CT image of liver before Au NPs were used as a contrast agent, and there is no clear distinction between liver cancer and normal liver tissue. On the other hand, PGE-coated Au NPs were reduced uptake by RES of normal liver tissues compared to PVP-coated Au NPs (maximum HU value of PVP-coated Au NPs in normal liver tissues 125, PEG-coated Au NPs The maximum HU value 108), accumulated in normal liver tissue to distinguish it from liver cancer tissue, showed an contrast enhancement effect.

또한, PVP-코팅 Au NPs에 비해 주사한 후 처음 얼마 동안 PEG-코팅 Au NPs가 신장을 통해 배출되는 것을 확인 할 수 있었으나, 패널 (h)에서 보듯이 3일이 지났어도 정상 간 조직의 HU가 108로 PEG-코팅 Au NPs가 정상 간 조직에 축적되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, PEG-coated Au NPs were released through the kidneys for the first time after injection compared to PVP-coated Au NPs, but as shown in panel (h), HU of normal liver tissue 108 shows PEG-coated Au NPs accumulated in normal liver tissue.

PEG-코팅 Au NPs에 의한 암 CT 이미지Cancer CT Images by PEG-Coated Au NPs

PEG-코팅 Au NPs(코팅 전 크기 20-25 nm,코팅 후 크기 40-45 nm)가 간암이 아닌 일반적인 고형암을 이미징할 수 있는지 등쪽에 종양이 유도된 LLS 종양 마우스 모델을 이용하여 실험을 진행하였다.Whether PEG-coated Au NPs (size 20-25 nm before coating, size 40-45 nm after coating) can be used to image common solid cancers, not liver cancer, the study was performed using a mouse model of tumor-induced LLS tumors .

도 8에서, 이미지 우측 상단의 숫자는 시간대별 HU 값을 나타내며 왼쪽 숫자는 근육조직의 HU 값을 오른쪽 숫자는 고형암 HU 값을 나타낸다. 또한 하얀색 화살표는 마우스의 등쪽에 있는 고형암을 나타낸다. In Figure 8, the upper right number of the image represents the HU value according to time zone, the left number represents the HU value of the muscle tissue, the right number represents the solid cancer HU value. White arrows also indicate solid cancer on the dorsal side of the mouse.

도 8에서 보듯이, PEG-코팅 Au NPs 주입한 후 10분 뒤 고형암의 HU값이 71로 증가하는 것으로 보아 PEG-코팅 Au NPs가 고형암에 축적되는 것을 알 수 있다. 본 발명의 PEG-코팅 Au NPs는 RES를 피할 수 있는 생체 적합성 고분자로 코팅되어 있고, EPR(Enhanced Permeation and Retention) 효과에 의해 암 주위에 축적될 수 있다. PEG-코팅 Au NPs가 고형암 주위에 축적되면 X-선이 Au NPs에 의해 흡수되어 약해지게 되고 CT 이미지상에서 하얗게 보이게 되는 것이다.As shown in Figure 8, 10 minutes after the PEG-coated Au NPs injection HU value of the solid cancer increases to 71, it can be seen that the PEG-coated Au NPs accumulate in the solid cancer. PEG-coated Au NPs of the present invention are coated with a biocompatible polymer that avoids RES and can accumulate around cancer by an enhanced permeation and retention (EPR) effect. When PEG-coated Au NPs accumulate around solid cancers, X-rays are absorbed by the Au NPs and weaken and appear white on the CT image.

위에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 CT 조영제는 종래의 요오드 조영제와 비교하여 상대적으로 적은 양으로도 요오드 조영제와 같은 조영 증강을 나 타낼 수 있으며, Au NPs는 요오드 조영제보다 훨씬 큰 분자량을 가지므로 천천히 배출되고, 이는 요오드 조영제보다 더 긴 이미징 시간을 갖도록 하며, 결국 Au NPs의 CT 조영제로서의 활용성을 크게 높인다. 또한, 본 발명의 CT 조영제는 생체 내에 적용되는 경우, 비교적 단시간 내에 조영능을 발휘하며, 본 발명의 CT 조영제는 간 또는 비장에 대하여 특이성을 나타낸다. 본 발명의 CT 조영제는 특히 간암을 진단하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있다.As described in detail above, the CT contrast agent of the present invention may exhibit contrast enhancement, such as iodine contrast agent, in a relatively small amount compared to conventional iodine contrast agents, and Au NPs have a much higher molecular weight than iodine contrast agents. This results in longer imaging times than iodine contrast agents, which in turn greatly increases the utility of Au NPs as CT contrast agents. In addition, when applied in vivo, the CT contrast agent of the present invention exhibits contrast in a relatively short time, and the CT contrast agent of the present invention exhibits specificity for the liver or spleen. The CT contrast agent of the present invention can be particularly useful for diagnosing liver cancer.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Having described the specific part of the present invention in detail, it is apparent to those skilled in the art that the specific technology is merely a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

Claims (11)

금 나노입자를 포함하고, 간 또는 비장 특이성을 가지는 것을 특징으로 하는CT(computed tomography) 조영제. Computed tomography (CT) contrast agent comprising gold nanoparticles and having liver or spleen specificity. 제 1 항에 있어서, 상기 금 나노입자는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 덱스트란, 알부민, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 폴리락틱글라이코릭산(PLGA), 폴리락틱산, 폴리락타이드, 폴리글라이콜릭산, 폴리아미노산, 폴리아세탈, 폴리오써칼본에이트, 폴리칼본에이트, 폴리칼보락톤 폴리아크릴산, 폴리메타아크릴산, 폴리사카라이드, 폴리케탈, 폴리에테르, 폴리아마이드,폴리말레익안하드라이드, 폴리메틸비닐에테르 및 상기 고분자의 공중합체로 구성된 군으로 선택되는 생체적합성 고분자로 표면-코팅 된 것을 특징으로 하는 CT 조영제. The method of claim 1, wherein the gold nanoparticles are polyethylene glycol (PEG), dextran, albumin, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polylactic glycolic acid (PLGA), polylactic acid, polylactide, polyglycolic Acids, polyamino acids, polyacetals, polyacetalates, polycarbonates, polycarbolactone polyacrylic acids, polymethacrylic acids, polysaccharides, polyketals, polyethers, polyamides, polymaleic anhydrides, polymethylvinyl CT contrast agent characterized in that the surface-coated with a biocompatible polymer selected from the group consisting of ethers and copolymers of the polymer. 제 1 항에 있어서, 상기 금 나노입자는 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 표면-코팅 된 것을 특징으로 하는 CT 조영제. The CT contrast agent according to claim 1, wherein the gold nanoparticles are surface-coated with polyethylene glycol (PEG). 제 1 항에 있어서, 상기 CT 조영제는 1 mg/ml 기준으로 하여 인 비트로에서 5-50 HU(hounsfield unit) 값을 가지는 것을 특징으로 하는 CT 조영제.The CT contrast agent according to claim 1, wherein the CT contrast agent has a value of 5-50 hunsfield units (HU) in vitro on a 1 mg / ml basis. 제 4 항에 있어서, 상기 CT 조영제는 1 mg/ml 기준으로 하여 인 비트로에서 20-30 HU(hounsfield unit) 값을 가지는 것을 특징으로 하는 CT 조영제.The CT contrast agent according to claim 4, wherein the CT contrast agent has a value of 20-30 HU (hounsfield unit) in vitro based on 1 mg / ml. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 CT 조영제는 정상 간 조직에는 축척 되지만, 간암 조직에서는 축척 되지 않는 것을 특징으로 하는 CT 조영제.The CT contrast agent according to claim 1, wherein the CT contrast agent is accumulated in normal liver tissue but not in liver cancer tissue. 제 1 항에 있어서, 상기 CT 조영제는 생체 내에 주입된 경우 주입 후 10분-90분 이내에 정상 간 조직의 HU 값과 비교하여 간암 조직에 대하여 최소 2배의 HU 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 CT 조영제.The CT contrast agent according to claim 1, wherein the CT contrast agent exhibits at least twice the HU value for liver cancer tissues as compared to the HU values of normal liver tissues within 10 to 90 minutes after injection. . 제 1 항에 있어서, 상기 금 나노입자는 1-500 nm 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 CT 조영제. The CT contrast agent according to claim 1, wherein the gold nanoparticles have a size of 1-500 nm. 상기 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 CT(computed tomography) 조영제를 포함하는 암 이미지용 CT 조영제.A CT contrast agent for cancer imaging, comprising the computed tomography (CT) contrast agent of any one of claims 1 to 5 and 7 to 9. 제 10 항에 있어서, 상기 암은 간암인 것을 특징으로 하는 암 이미지용 CT 조영제.11. The CT contrast agent for cancer imaging according to claim 10, wherein the cancer is liver cancer.
KR1020060098373A 2006-10-10 2006-10-10 Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent KR100827293B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060098373A KR100827293B1 (en) 2006-10-10 2006-10-10 Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060098373A KR100827293B1 (en) 2006-10-10 2006-10-10 Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070139126A Division KR100865667B1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Gold Nanoparticle―Containing CT Contrast Agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080032479A KR20080032479A (en) 2008-04-15
KR100827293B1 true KR100827293B1 (en) 2008-05-07

Family

ID=39533234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060098373A KR100827293B1 (en) 2006-10-10 2006-10-10 Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100827293B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010071293A2 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 국립암센터 Target indicator for radiological treatment

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102552157B (en) * 2010-12-17 2013-06-12 南京大学 Chitosan-polyacrylic acid composite nanometer micro-sphere covered with precious metal on surface as well as preparation method and application thereof
KR101873840B1 (en) * 2017-12-05 2018-07-04 한림대학교 산학협력단 Method For Imaging Diagnosis Of Lung Disease Using Macrophage Containing Gold-Nanoparticles And Diffuse Optical Spectroscopy Of Continuous Wave Mode
CN114288407B (en) * 2022-01-21 2023-03-31 吉林大学 Lotus seedpod-like hydrogel, preparation method and application of lotus seedpod-like hydrogel in photothermal treatment of osteosarcoma

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5728590A (en) * 1994-07-29 1998-03-17 Nanoprobes, Inc. Small organometallic probes
US6203778B1 (en) * 1998-12-08 2001-03-20 The Regents Of The University Of California Particulate radiopaque contrast agent for diagnostic imaging and microvascular characterization
JP2005120033A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Liposome complex including metal fine particle, contrast medium utilizing the same, and heat-generating and destroying methods by utilizing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5728590A (en) * 1994-07-29 1998-03-17 Nanoprobes, Inc. Small organometallic probes
US6203778B1 (en) * 1998-12-08 2001-03-20 The Regents Of The University Of California Particulate radiopaque contrast agent for diagnostic imaging and microvascular characterization
JP2005120033A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Liposome complex including metal fine particle, contrast medium utilizing the same, and heat-generating and destroying methods by utilizing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nature Materials 5, pp. 118 - 122 (2006)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010071293A2 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 국립암센터 Target indicator for radiological treatment
WO2010071293A3 (en) * 2008-12-19 2010-08-12 국립암센터 Target indicator for radiological treatment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080032479A (en) 2008-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Folic acid-modified dendrimer-entrapped gold nanoparticles as nanoprobes for targeted CT imaging of human lung adencarcinoma
Naha et al. Gold silver alloy nanoparticles (GSAN): an imaging probe for breast cancer screening with dual-energy mammography or computed tomography
Peng et al. Targeted tumor CT imaging using folic acid-modified PEGylated dendrimer-entrapped gold nanoparticles
Hsu et al. An all-in-one nanoparticle (AION) contrast agent for breast cancer screening with DEM-CT-MRI-NIRF imaging
Zhao et al. Nanotechnology for diagnosis and therapy of rheumatoid arthritis: Evolution towards theranostic approaches
Nune et al. Advances in lymphatic imaging and drug delivery
Li et al. A photosensitizer-conjugated magnetic iron oxide/gold hybrid nanoparticle as an activatable platform for photodynamic cancer therapy
Fu et al. Mesoporous platinum nanoparticle-based nanoplatforms for combined chemo-photothermal breast cancer therapy
Liu et al. Recent advances in ytterbium‐based contrast agents for in vivo X‐ray computed tomography imaging: promises and prospects
Kopwitthaya et al. Biocompatible PEGylated gold nanorods as colored contrast agents for targeted in vivo cancer applications
KR101074026B1 (en) A constrast medium comprising amphiphilic hyaluronic acid-based nanoparticles binded a near-infrared fluorochrome for diagnosing tumor
CN109276721A (en) It is a kind of to target mesoporous poly-dopamine multifunctional nano diagnosis and treatment agent and the preparation method and application thereof
Zhang et al. In vivo tumor active cancer targeting and CT-fluorescence dual-modal imaging with nanoprobe based on gold nanorods and InP/ZnS quantum dots
Gong et al. Bioapplications of renal-clearable luminescent metal nanoparticles
CN109153073B (en) Method for producing hollow nanoparticles having a metal core
KR100827293B1 (en) Gold Nanoparticle?Containing ?? Contrast Agent
Zhao et al. Alginate mediated functional aggregation of gold nanoclusters for systemic photothermal therapy and efficient renal clearance
Wu et al. Tumor angiogenesis targeting and imaging using gold nanoparticle probe with directly conjugated cyclic NGR
Wang et al. X-ray synthesized PEGylated (polyethylene glycol coated) gold nanoparticles in mice strongly accumulate in tumors
Chen et al. Facile synthesis of β-lactoglobulin capped Ag 2 S quantum dots for in vivo imaging in the second near-infrared biological window
CN108514642B (en) preparation method of tree-shaped macromolecule stable ultra-small ferroferric oxide/gold nanoflowers
Li et al. Ultrasmall bimodal nanomolecules enhanced tumor angiogenesis contrast with endothelial cell targeting and molecular pharmacokinetics
US20180236106A1 (en) Radiographic nanoparticle contrast agents for dual-energy x-ray imaging and computed tomography scanning and methods of using thereof
Choi et al. Indocyanine green-loaded PLGA nanoparticles conjugated with hyaluronic acid improve target specificity in cervical cancer tumors
Cai et al. A transferrin-target magnetic/fluorescent dual-mode probe significantly enhances the diagnosis of non-small cell lung cancer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130401

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140417

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160428

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee