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Fluorescence tomography data analysis of in vivo biodistribution of near infrared dye labeled carriers
Vasilena Georgieva
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Drug Discovery and Development
Betreuer*in
Manfred Ogris
Mitbetreuer*in
Haider Sami
DOI
10.25365/thesis.64561
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22802.38990.660766-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit fasst zwei separate Projekte zusammen, die sich mit der in vivo- Bioverteilung des Nahinfrarot-Farbstoffs AlexaFluor750 (AF750) markierten Trägers - Bacterial ghosts (BGs) und siRNA - befassen. BGs sind leere Hüllen gramnegativer Bakterien, die durch die kontrollierte Expression des Lysegenes E des Bakteriophagen phiX174 hergestellt werden. Für die Forschung sind sie interrasant, weil sie die Möglichkeit bieten, die Rolle eines selektiven Arzneimittelabgabesystems zu übernehmen. Die siRN ist eine kurze doppelsträngige nicht-kodierende RNA, die für das post-transkriptionelle Gen-Silencing verwendet wird und als eine der wichtigsten Entdeckungen auf dem Gebiet der Genregulation bekannt ist.
Die Analyse von Bildgebungsdaten der AF750-markierten BGs und siRNA aus der in vivo verwendeten 3D-Fluoreszenzbildgebungstomographie wurde durch den Einsatz von Living Image Software ergänzt und somit weiter vertieft. Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit der Bioverteilung von BGs nach intraperitonealer Verabreichung in tumortragenden und tumorfreien Mausmodellen, gefolgt von der Fluoreszenzbildgebungstomographie (FLIT) zu verschiedenen Zeitpunkten. Die Untersuchung an tumortragenden Tieren deckte sehr starke Präferenzen der BGs für die tumorassoziierten Geweben im Pankreasbereich auf. In Abwesenheit eines Tumors zeigen die BGs eine signifikante Affinität zu bestimmten Organen des Magen-Darm-Traktes und auch zur Gebärmutterregion. Die Studie zeigte erhebliche Einschränkungen der angewandten FLIT-Methode. Die Schlussfolgerungen wurden jedoch durch die Organvalidierung zufriedenstellend bestätigt. Im zweiten Teil steht die Ausbreitung der intratracheal verabreichten siRNA bei nicht tumortragenden Mäusen im Fokus. Das Experiment führte zur Entwicklung eines geeigneten Musters für die Analyse der Daten, die durch das 2D-Epifluoreszenz-Bildgebungsverfahren und das 3D-FLIT-Verfahren erzeugt wurden, und es wurde festgestellt, dass siRNA hauptsächlich die Lunge und zweitens die Nieren angreift. Die generierten Daten könnten zur weiteren Untersuchung der Abgabevektoren und zur Verbesserung der Diagnosemethoden verwendet werden.
Abstract
(Englisch)
This thesis brings together two separate projects focused on the in vivo biodistribution of near infrared dye AlexaFluor750 (AF750) labeled carriers – Bacterial ghosts and siRNA. BGs are empty coats of Gram-negative bacteria produced by controlled expression of lysis gene E of bacteriophage phiX174, provoking high interest because of the possibility to play a role of selective drug delivery system. In turn, siRNA is a short double-stranded non-coding RNA used for post-transcriptional gene silencing and it is known as one of the most important discovery reached in gene regulation field.
Analysis of imaging data from the 3D fluorescent imaging tomography method employed in vivo for tracking AF750-labeled bacterial ghosts and siRNA was considered in more detail by employing Living Image software. First part is devoted to the biodistribution of bacterial ghosts after intraperitoneal administration in tumor bearing and tumor-free mouse models and followed by Fluorescence imaging tomography (FLIT) at different time points. The investigation performed in tumor bearing animals uncovered very strong preferences of the BGs to the tumor associated tissues in the pancreatic region. In the absence of tumor, the ghosts demonstrate significant affinity for certain organs belonging to the gastrointestinal tract and also for the uterus region. The study revealed considerable limitations of the applied FLIT method. However, the conclusions reached were satisfactorily confirmed by the organ validation. Second part traces the spread of intratracheally administrated siRNA in non-tumor bearing mice. The experiment resulted in development of sufficient pattern for analysis of the data generated by 2D epi-fluorescence imaging method and 3D FLIT method and it was found that siRNA targets mainly the lungs and secondly the kidneys. The generated data could be used for further investigation with regard to delivery vectors and improvement of diagnostic methods.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
in vivo biodistribution fluorescent imaging bacterial ghosts
Schlagwörter
(Deutsch)
In-vivo-Bioverteilung Fluoreszenzbildgebung Bakteriengeister
Autor*innen
Vasilena Georgieva
Haupttitel (Englisch)
Fluorescence tomography data analysis of in vivo biodistribution of near infrared dye labeled carriers
Paralleltitel (Deutsch)
Fluoreszenztomographiedatenanalyse der In-vivo-Bioverteilung von mit nahem Infrarotfarbstoff markierten Trägern
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
75 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Manfred Ogris
Klassifikation
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika
AC Nummer
AC16169397
Utheses ID
57285
Studienkennzahl
UA | 066 | 606 | |