99mTc-AgNPs-ICG: nanoparticle for hybrid image / 99mTc-AgNPs-ICG: nanopartícula para imagem híbrida / 99mTc-AgNPs-ICG: nanopartícula para imagem híbrida

Introduction: Currently nanotechnology has radically changed the diagnosis of many human pathologies. The aim of this work is to obtain silver nanoparticles for hybrid imaging (99mTc-AgNPs-ICG) having potential clinical imaging applications. Materials and methods: We mixed 2 ml of ascorbic acid (1.7x10-4 M), 5 mCi of 99mTcO4- , 2 ml of citric acid (8.0x10-4 M) and 0.5 ml of silver nitrate (2.5x10-3 M). Solution pH was 5, and it was shaken for 20 minutes at 37º C. Afterwards, 2 µL of Indocyanine Green (1.3x10-3 M) was added (99mTc-AgNPs-ICG). Physiochemical properties of the solution were characterized by UV (λ1 = 420 nm, λ2 = 254 nm) and gamma detector. Fluorescence image, particle size and IR spectrum were evaluated. Results: Silver nanoparticles were obtained in aqueous solution a pH of 5. Their pH, color and spectrum were stable for seven days. Furthermore, the principal peak characterized by HPLC, UV and Gamma detector had similar retention times. Its UV spectrum showed an absorption band of 420 nm, which corresponds to the plasmon absorption band of these nanoparticles. The particle size was 46 nm ± 1.5 nm. The IR spectrum showed absorption bands in 3193, 2624, 1596 y 1212 cm-1. Conclusions: We describe for the first time in literature the synthesis of hybrid (radioactive and fluorescent) silver nanoparticles. Their physiochemical properties were characterized, being stable and their labelling was reproducible having potential biomedical applications.

Introducción: actualmente la nanotecnología ha cambiado radicalmente el diagnóstico de muchas patologías humanas. El objetivo de este trabajo es obtener nanopartículas de plata para imagen híbrida (99mTc-AgNPs-ICG) que tengan potenciales aplicaciones clínicas en imagen. Materiales y métodos: se mezclaron 2 ml de ácido ascórbico (1,7x10-4 M), 5 mCi de 99mTcO4- , 2 ml de ácido cítrico (8,0x10-4 M) y 0,5 ml de nitrato de plata (2,5x10-3 M). El pH de la solución fue 5, y se agitó durante 20 minutos a 37º C. A continuación, se añadieron 2 µl de verde de indocianina (1,3x10-3 M) (99mTc-AgNPs-ICG). Las propiedades fisicoquímicas de la solución se caracterizaron mediante UV (λ1 = 420 nm, λ2 = 254 nm) y detector gamma. Se evaluaron la imagen de fluorescencia, el tamaño de las partículas y el espectro IR. Resultados: se obtuvieron nanopartículas de plata en solución acuosa a un pH de 5. Su pH, color y espectro fueron estables durante siete días. Además, el pico principal caracterizado por HPLC, UV y detector Gamma tenía tiempos de retención similares. Su espectro UV mostró una banda de absorción de 420 nm, que corresponde a la banda de absorción plasmónica de estas nanopartículas. El tamaño de las partículas era de 46 nm ± 1,5 nm. El espectro IR mostró bandas de absorción en 3193, 2624, 1596 y 1212 cm-1. Conclusiones: describimos por primera vez en la literatura la síntesis de nanopartículas de plata híbridas (radioctivas y fluorescentes). Se caracterizaron sus propiedades fisicoquímicas, siendo estables y su etiquetado fue reproducible teniendo potenciales aplicaciones biomédicas.

Introdução: atualmente, a nanotecnologia mudou radicalmente o diagnóstico de muitas patologias humanas. O objetivo deste trabalho é obter nanopartículas de prata para imagens híbridas (99mTc-AgNPs-ICG) com possíveis aplicações de imagens clínicas. Materiais e métodos: misturamos 2 ml de ácido ascórbico (1,7x10-4 M), 5 mCi de 99mTcO4- , 2 ml de ácido cítrico (8,0x10-4 M) e 0,5 ml de nitrato de prata (2,5x10-3 M). O pH da solução era 5 e ela foi agitada por 20 minutos a 37º C. Em seguida, foram adicionados 2 µL de indocianina verde (1,3x10-3 M) (99mTc-AgNPs-ICG). As propriedades físico-químicas da solução foram caracterizadas por UV (λ1 = 420 nm, λ2 = 254 nm) e detector gama. A imagem de fluorescência, o tamanho das partículas e o espectro de infravermelho foram avaliados. Resultados: as nanopartículas de prata foram obtidas em solução aquosa com pH de 5. Seu pH, cor e espectro permaneceram estáveis por sete dias. Além disso, o pico principal caracterizado por HPLC, UV e detector gama teve tempos de retenção semelhantes. Seu espectro de UV mostrou uma banda de absorção de 420 nm, que corresponde à banda de absorção plasmônica dessas nanopartículas. O tamanho da partícula foi de 46 nm ± 1,5 nm. O espectro de IV mostrou bandas de absorção em 3193, 2624, 1596 e 1212 cm-1. Conclusões: descrevemos pela primeira vez na literatura a síntese de nanopartículas de prata híbridas (radioativas e fluorescentes). Suas propriedades físico-químicas foram caracterizadas, sendo estáveis e sua rotulagem foi reprodutível, com possíveis aplicações biomédicas.

99mTc-AgNPs-ICG: nanopartícula para imagen híbrida / 99mTc-AgNPs-ICG: nanoparticle for hybrid image / 99mTc-AgNPs-ICG: nanopartícula para imagem híbrida

Introducción: actualmente la nanotecnología ha cambiado radicalmente el diagnóstico de muchas patologías humanas. El objetivo de este trabajo es obtener nanopartículas de plata para imagen híbrida (99mTc-AgNPs-ICG) que tengan potenciales aplicaciones clínicas en imagen. Materiales y métodos: se mezclaron 2 ml de ácido ascórbico (1.7 x10-4 M), 5 mCi de 99mTcO4-, 2 ml de ácido cítrico (8.0 x 10-4 M) y 0.5 ml de nitrato de plata (2.5 x 10-3 M). El pH de la solución fue 5, y se agitó durante 20 minutos a 37º C. A continuación, se añadieron 2 µl de verde de indocianina (1.3 x 10-3 M) (99mTc-AgNPs-ICG). Las propiedades fisicoquímicas de la solución se caracterizaron mediante UV (λ1 = 420 nm, λ2 = 254 nm) y detector gamma. Se evaluaron la imagen de fluorescencia, el tamaño de las partículas y el espectro IR. Resultados: se obtuvieron nanopartículas de plata en solución acuosa a un pH de 5. Su pH, color y espectro fueron estables durante siete días. Además, el pico principal caracterizado por HPLC, UV y detector Gamma tenía tiempos de retención similares. Su espectro UV mostró una banda de absorción de 420 nm, que corresponde a la banda de absorción plasmónica de estas nanopartículas. El tamaño de las partículas era de 46 nm ± 1,5 nm. El espectro IR mostró bandas de absorción en 3193, 2624, 1596 y 1212 cm-1. Conclusiones: describimos por primera vez en la literatura la síntesis de nanopartículas de plata híbridas (radioactivas y fluorescentes). Se caracterizaron sus propiedades fisicoquímicas, siendo estables y su etiquetado fue reproducible teniendo potenciales aplicaciones biomédicas.

Introduction: Currently nanotechnology has radically changed the diagnosis of many human pathologies. The aim of this work is to obtain silver nanoparticles for hybrid imaging (99mTc-AgNPs-ICG) having potential clinical imaging applications. Materials and methods: We mixed 2 ml of ascorbic acid (1.7x10-4 M), 5 mCi of 99mTcO4-, 2 ml of citric acid (8.0 x 10-4 M) and 0.5 ml of silver nitrate (2.5 x 10-3 M). Solution pH was 5, and it was shaken for 20 minutes at 37º C. Afterwards, 2 µL of Indocyanine Green (1.3 x 10-3 M) was added (99mTc-AgNPs-ICG). Physiochemical properties of the solution were characterized by UV (λ1 = 420 nm, λ2 = 254 nm) and gamma detector. Fluorescence image, particle size and IR spectrum were evaluated. Results: Silver nanoparticles were obtained in aqueous solution a pH of 5. Their pH, color and spectrum were stable for seven days. Furthermore, the principal peak characterized by HPLC, UV and Gamma detector had similar retention times. Its UV spectrum showed an absorption band of 420 nm, which corresponds to the plasmon absorption band of these nanoparticles. The particle size was 46 nm ± 1.5 nm. The IR spectrum showed absorption bands in 3193, 2624, 1596 y 1212 cm-1. Conclusions: We describe for the first time in literature the synthesis of hybrid (radioactive and fluorescent) silver nanoparticles. Their physiochemical properties were characterized, being stable and their labelling was reproducible having potential biomedical applications.

Introdução: Atualmente, a nanotecnologia mudou radicalmente o diagnóstico de muitas patologias humanas. O objetivo deste trabalho é obter nanopartículas de prata para imagens híbridas (99mTc-AgNPs-ICG) com possíveis aplicações de imagens clínicas. Materiais e métodos: Misturamos 2 ml de ácido ascórbico (1.7 x 10-4 M), 5 mCi de 99mTcO4-, 2 ml de ácido cítrico (8.0 x 10-4 M) e 0.5 ml de nitrato de prata (2.5 x 10-3 M). O pH da solução era 5 e ela foi agitada por 20 minutos a 37º C. Em seguida, foram adicionados 2 µL de indocianina verde (1,3x10-3 M) (99mTc-AgNPs-ICG). As propriedades físico-químicas da solução foram caracterizadas por UV (λ1 = 420 nm, λ2 = 254 nm) e detector gama. A imagem de fluorescência, o tamanho das partículas e o espectro de infravermelho foram avaliados. Resultados: As nanopartículas de prata foram obtidas em solução aquosa com pH de 5. Seu pH, cor e espectro permaneceram estáveis por sete dias. Além disso, o pico principal caracterizado por HPLC, UV e detector gama teve tempos de retenção semelhantes. Seu espectro de UV mostrou uma banda de absorção de 420 nm, que corresponde à banda de absorção plasmônica dessas nanopartículas. O tamanho da partícula foi de 46 nm ± 1,5 nm. O espectro de IV mostrou bandas de absorção em 3193, 2624, 1596 e 1212 cm-1. Conclusões: Descrevemos pela primeira vez na literatura a síntese de nanopartículas de prata híbridas (radioativas e fluorescentes). Suas propriedades físico-químicas foram caracterizadas, sendo estáveis e sua rotulagem foi reprodutível, com possíveis aplicações biomédicas.

99mTc-HYNIC/Cy7-Fab(Bevacizumab): su empleo como agente de imagen en mieloma múltiple / 99mTc-HYNIC/Cy7-Fab(Bevacizumab): its use as an imaging agent in Multiple Myeloma / 99mTc-HYNIC/Cy7-Fab (Bevacizumab): seu uso como agente de imagem em mieloma múltiplo

Introducción: el mieloma múltiple es un trastorno hematológico maligno y el segundo cáncer de la sangre más frecuente. El proceso de la angiogénesis tumoral es fundamental para el crecimiento y metástasis de muchos tipos de tumores, incluido en mieloma múltiple. Se sabe que la sobreexpresión del factor de crecimiento endothelial vascular se encuentra asociado a un mal pronóstico en esta patología, representando un blanco clave para la terapia anti-angiogénica en mieloma múltiple. El anticuerpo monoclonal Bevacizumab es capaz de unirse con gran afinidad al factor de crecimiento endothelial vascular bloqueando su acción. Objetivo: evaluar el Fab(Bevacizumab) marcado con 99mTc o Cy7 como potenciales agentes de imagen moleculares de la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular en mieloma múltiple. Material y métodos: la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular fue analizada mediante citometría de flujo en la línea celular huaman de mieloma múltiple, la MM1S. Fab(Bevacizumab) fue producido mediante digestión de Bevacizumab con papaína, conjugado a NHS-HYNIC-Tfa y radiomarcado con 99mTc. Se realizaron estudios de biodistribución y de tomografía computarizada por emisión del fotón simple. A su vez, Fab(Bevacizumab) fue marcado con Cy7 para obtener imágenes de fluorescencia in vivo hasta 96 horas. Resultados: el análisis por citometría de flujo en la línea celular MM1S reveló que la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular es predominantemente intracelular. Los estudios de biodistribución y SPECT/CT del complejo 99mTc-HYNIC-Fab(Bevacizumab) mostraron una rápida eliminación sanguínea y una significativa captación a nivel renal y tumoral. Las imágenes por fluorescencia empleando Cy7-Fab(Bevacizumab) permitieron la visualización tumoral hasta 96 h p.i. Conclusiones: logramos visualizar la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular in vivo en mieloma múltiple mediante el empleo del fragmento Fab del anticuerpo anti-VEGF (Bevacizumab) marcado con 99mTc y Cy7. Estos nuevos agentes de imagen molecular podrían ser empleados potencialmente en el ámbito clínico para la estadificación y el seguimiento de pacientes con mieloma múltiple, mediante la visualización radioactiva in vivo de la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular en todo el cuerpo. La imagen óptica de estos trazadores mejoraría el muestreo tumoral y podría guiar la extirpación quirúrgica.

Introduction: Multiple myeloma is a hematologic malignancy and the second most common blood cancer. The process of tumor angiogenesis is central to the growth and metastasis of many types of tumors, including multiple myeloma. Overexpression of vascular endothelial growth factor is known to be associated with poor prognosis in this pathology, representing a key target for anti-angiogenic therapy in multiple myeloma. The monoclonal antibody Bevacizumab is able to bind with high affinity to vascular endothelial growth factor blocking its action. Objective: to evaluate 99mTc- or Cy7-labeled Fab(Bevacizumab) as potential molecular imaging agents of vascular endothelial growth factor expression in multiple myeloma. Methods: Vascular endothelial growth factor expression was analyzed by flow cytometry in the multiple myeloma huaman cell line, MM1S. Fab(Bevacizumab) was produced by digestion of Bevacizumab with papain, conjugated to NHS-HYNIC-Tfa and radiolabeled with 99mTc. Biodistribution and single photon emission computed tomography studies were performed. In turn, Fab(Bevacizumab) was labeled with Cy7 to obtain in vivo fluorescence images up to 96 hours. Results: Flow cytometry analysis in the MM1S cell line revealed that vascular endothelial growth factor expression is predominantly intracellular. Biodistribution and SPECT/CT studies of the 99mTc-HYNIC-Fab(Bevacizumab) complex showed rapid blood clearance and significant renal and tumor uptake. Fluorescence imaging using Cy7-Fab(Bevacizumab) allowed tumor visualization up to 96 h p.i. Conclusions: we were able to visualize vascular endothelial growth factor expression in vivo in multiple myeloma using the Fab fragment of the anti-VEGF antibody (Bevacizumab) labeled with 99mTc and Cy7. These new molecular imaging agents could potentially be employed in the clinical setting for staging and monitoring of patients with multiple myeloma by in vivo radioactive visualization of vascular endothelial growth factor expression throughout the body. Optical imaging of these tracers would improve tumor sampling and could guide surgical excision.

Introdução: O mieloma múltiplo é uma malignidade hematológica e o segundo câncer de sangue mais comum. O processo de angiogênese tumoral é fundamental para o crescimento e a metástase de muitos tipos de tumores, incluindo o mieloma múltiplo. Sabe-se que a superexpressão do fator de crescimento endotelial vascular está associada a um prognóstico ruim no mieloma múltiplo, representando um alvo importante para a terapia antiangiogênica no mieloma múltiplo. O anticorpo monoclonal Bevacizumab é capaz de se ligar com alta afinidade ao fator de crescimento endotelial vascular e bloquear sua ação. Objetivo: avaliar o Fab(Bevacizumab) marcado com 99mTc ou Cy7 como possíveis agentes de imagem molecular da expressão do fator de crescimento endotelial vascular no mieloma múltiplo. Métodos: A expressão do fator de crescimento endotelial vascular foi analisada por citometria de fluxo na linha celular de mieloma múltiplo MM1S. O Fab(Bevacizumab) foi produzido pela digestão do Bevacizumab com papaína, conjugado com NHS-HYNIC-Tfa e radiomarcado com 99mTc. Foram realizados estudos de biodistribuição e tomografia computadorizada por emissão de fóton único. Por sua vez, o Fab(Bevacizumab) foi marcado com Cy7 para geração de imagens de fluorescência in vivo por até 96 horas. Resultados: A análise de citometria de fluxo na linha celular MM1S revelou que a expressão do fator de crescimento endotelial vascular é predominantemente intracelular. Os estudos de biodistribuição e SPECT/CT do complexo 99mTc-HYNIC-Fab(Bevacizumab) mostraram uma rápida depuração sanguínea e uma captação renal e tumoral significativa. A imagem de fluorescência usando Cy7-Fab(Bevacizumab) permitiu a visualização do tumor até 96 horas p.i. Conclusões: Conseguimos visualizar a expressão do fator de crescimento endotelial vascular in vivo no mieloma múltiplo usando o fragmento Fab do anticorpo anti-VEGF (Bevacizumab) marcado com 99mTc e Cy7. Esses novos agentes de imagem molecular poderiam ser usados no cenário clínico para o estadiamento e o monitoramento de pacientes com mieloma múltiplo, visualizando radioativamente a expressão do fator de crescimento endotelial vascular in vivo em todo o corpo. A geração de imagens ópticas desses traçadores melhoraria a amostragem do tumor e poderia orientar a excisão cirúrgica.

Marcado con 99m de liposomas convencionales y su evaluación biológica / 99mTc-labeling and biological evaluation of conventional liposomes

Introducción. Los liposomas son sistemas supramoleculares autoensamblables preparados ad hoc, compuestos de fosfolípidos y colesterol, diseñados para transporte de fármacos o radionucleidos. El 99mTc es el radionucleido más empleado por sus propiedades físicas apropiadas para la adquisición de imágenes y estudios en pacientes en el área de medicina nuclear (emisor gamma puro con E = 140 KeV , t1/2 = 6 horas). Objetivo. Evaluar la potencialidad de liposomas convencionales marcados con 99mTc como agente de diagnóstico de procesos tumorales. Método. La composición estudiada es: fosfatidilcolina, dioleilfosfatidiletanolamina y colesterol (1.1:0.4:1 relación molar). Se utilizó como agente reductor SnF2, en diferentes cantidades para optimizar el marcado. La pureza radioquímica y eficiencia de marcado se evaluaron con sistemas cromatográficos ITLC-SG FM NaCl 0,9 por ciento, ITLC-SG FM Piridina:ácido acético:agua (3:5:1.5 v/v). Se adquirieron imágenes a 1 h post inyección de los liposomas en ratones sanos y portadores de tumor mamario espontáneo. Resultados. El liposoma marcado mostró estabilidad durante 24 h, siendo la cantidad óptima de reductor 138 ug. La mejor captación en tumor fue a 1 h post administración del radiofármaco en los estudios centellográficos. Conclusiones. El método optimizado permite obtener liposomas marcados con 99mTc en forma sencilla, eficiente y estable. Estos radiofármacos mostraron un comportamiento fiscoquímico y biológico adecuado como agentes de diagnóstico tumoral requiriéndose estudios posteriores para su confirmación.

Background. Liposomes are self-assembled supramolecular systems, composed by phospholipids and cholesterol, designed for the transportation of drugs or radionuclides. Physical properties of 99mTc (pure gamma emitter with E = 140 KeV, t1/2= 6 hours) makes it useful for scintigraphic imaging. Purpose. The goal of this study was to evaluate 99mTc labeled conventional liposomes as potential diagnostic agents for malignant lesions. Methods. The studied liposome composition was hosphatidylcholine: dioleilphosphatidylcholine: cholesterol (1.1:0.4:1molar rate). In order to optimize the labeling, SnF2 was used as reducing agent. Radiochemical purity and labeling efficiency were evaluated using ascending thin layer chromatography. Scintigraphy images were obtained at 1 hour post-injection of labeled liposomes to healthy mice and with spontaneous breast tumors. Results. Labeled liposomes showed stability during 24 hours, being 138 ug the optimal amount of reducing agent for the technique used. Conclusions. The described method allows the production of 99mTc labeled liposomes in a simple, efficient and stable way. The radiopharmaceutical showed a physicochemical and biological behavior that allows its potential use as a tumor imaging agent, although further studies are required to confirm this issue.