세균 감염 역학의 전임상 연구를 위한 광섬유 미세내시경
소환
Mufti, N., Kong, Y., Cirillo, JD, & Maitland, KC (2011). 박테리아 감염 역학의 전임상 연구를 위한 광섬유 미세내시경. Biomedical Optics Express , 2 (5), 1121–1134.
키워드
- 광섬유 미세내시경
- 세균감염
- 마이코박테리움 보비스 바실러스 칼메트-게랭(BCG)
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- 생체 내 이미징
- 피하감염
- 기관내 감염
- 검출 한계
- 형광
- 공초점 현미경
짧은
연구자들은 쥐의 세균성 폐 및 피부 감염을 감지할 수 있는 광섬유 미세내시경을 개발하고 특성화했으며, 이를 통해 세균 감염의 생체 내 이미징을 개선하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.
요약
이 논문에서는 형광 미세내시경을 소개하고 박테리아 감염을 영상화하고 정량화하는 데 있어서의 잠재력에 대해 살펴봅니다.
연구의 주요 결과는 다음과 같습니다.
- 4 µm의 분해능과 750 µm의 시야를 가진 형광 미세내시경이 생체 내 박테리아를 시각화하기 위해 개발되었습니다. 이 장치는 광섬유 번들을 사용하여 형광으로 표지된 박테리아를 여기시키고 방출된 신호를 수집합니다.
- 시스템에서 다음 문제를 성공적으로 감지하고 해결했습니다.
- 시험관내 세균 군집.
- 쥐의 피부와 폐에 발생한 세균 감염 부위.
- 10<sup>6</sup>~10<sup>4</sup> CFU(집락형성단위) 농도의 박테리아를 피하 접종합니다.
- 10<sup>8</sup>~10<sup>6</sup> CFU 범위의 박테리아를 기관 내 접종합니다.
- 피부와 폐 이미지에서 박테리아의 평균 형광 신호는 CFU와 선형 관계를 보였습니다. 이 상관관계는 이 시스템을 사용하여 생체 내 박테리아 부하를 정량화할 수 있는 잠재력을 시사합니다.
- 시스템의 감지 한계는 다음과 같이 결정되었습니다.
- 피부 피하 접종의 경우 10<sup>4</sup> CFU.
- 폐 내 기관내 접종을 위한 10<sup>7</sup> CFU.
그러나 저자들은 다음과 같이 지적합니다.
- 낮은 농도에서도 박테리아를 검출할 수 있지만, 조직 자가형광이나 영상 분석 기술의 한계로 인해 검출이 어려울 수 있습니다.
- 미세내시경은 카테터를 통해 폐로 직접 전달될 수 있는 더 작은 섬유 묶음을 사용하여 생체 내 영상화에 대한 가능성을 보여줍니다. 이 접근 방식은 결핵과 같은 박테리아 감염을 원래 환경에서 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 수정된 미세내시경은 듀얼 채널 이미징을 가능하게 할 수 있습니다. 이 발전은 박테리아와 숙주 세포를 동시에 시각화하여 감염 역학에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
저자들은 이 미세내시경이 세균 감염 진행에 대한 이해를 높이고 더 나은 진단 및 치료 전략 개발을 촉진할 수 있는 잠재력이 있다고 결론지었습니다.
출처: https://opg.optica.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-2-5-1121&id=211652