A highly sensitive magnetite nanoparticle as a simple and rapid stem cell labelling agent for MRI tracking
저자
Kim, Hyunjin ; Dae, Hyun-Mi ; Park, Cheongsoo ; Kim, Eun Ock ; Kim, Daehong ; Kim, In-Hoo ; Kim, Yun-Hee ; Choi, Yongdoo
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
-자료형태
학술저널
수록면
7742-7747(6쪽)
제공처
<P>A superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPION) was coupled to 2-aminoethyl-trimethyl ammonium (TMA) in a 2-step ligand exchange reaction to produce TMA–SPION. This particle, which has a strong positive charge, was investigated as the basis for a simple and efficient method for labelling human mesenchymal stem cells (hMSCs) for noninvasive monitoring by magnetic resonance imaging (MRI). TMA–SPION has a <I>ζ</I> potential of +40 mV and a hydrodynamic size of 101 nm. In addition to its long-term stability in an aqueous solution, TMA–SPION has a low cytotoxicity and favourable magnetic properties as a <I>T</I><SUB>2</SUB> contrast agent due to its high relaxivity. The <I>T</I><SUB>2</SUB> relaxivity of TMA–SPION is 4.4 times greater than the commercially available Feridex® I.V. magnetic resonance agent. Despite a short labelling time of 4 h, hMSCs are efficiently labelled with TMA–SPION without the need for a transfection agent. An <I>in vivo</I> MRI study of a brain infarction model confirmed the utility of TMA–SPION as an MRI tracking marker of administered hMSCs.</P> <P>Graphic Abstract</P><P>Superparamagnetic magnetite nanoparticle with high r2 relaxivity (728.23 mM<SUP>-1</SUP> s<SUP>-1</SUP>) and zeta potential (+40 mV) was synthesized and evaluated <I>in vitro</I> and <I>in vivo</I>.
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