[논문] 마이크로 나노 버블의 GC/MS 기반 가스 분석의 최신 트렌드

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[논문]

Theoretical and Experimental Gas Volume Quantification of Micro- and Nanobubble Ultrasound Contrast Agents

pharmaceutics

1, March 2020

Eric C. Abenojar, Ilya Bederman, Al C. de Leon, Jinle Zhu, Judith Hadley, Michael C. Kolios and Agata A. Exner

[요약]

마이크로 및 나노버블 초음파 대조제의 이론적 및 실험적 가스 부피 측정에 대한 연구를 진행한 논문으로

이 연구에서는 초음파 대조제로 사용되는 마이크로 및 나노버블의 가스 부피를 정량화하는 방법을 개발하고 평가하는 방법에 대해 설명하고 있다.

초음파 대조제 내의 가스 양은 그들의 음향 활동과 관련이 있고,

이 관련성 때문에 가스 부피는 일반적으로 다양한 크기와 외피 구성을 갖는 지질 외피 안정화 버블의 vitro 및 vivo 음향 행동을 정규화하기 위한 주요 변수로 사용되어왔습니다.

그러나 이러한 중요성에도 불구하고, 버블 가스 부피는 일반적으로 마이크로버블의 경우

Coulter 카운터, 나노스케일 버블의 경우 나노입자 추적 분석(NTA)을 사용하여 측정되는 버블 크기 및 농도를 기반으로 이론적으로만 계산되었습니다.

이러한 방법들은 액체 또는 고체 입자의 분석에 대해 검증되었지만, 버블 분석에 대한 적용은 철저하게 연구되지 않았습니다.

이전 연구에서 우리는 공진 질량 측정(RMM)이 서브 마이크론 버블 분석에 더 적합한 기술일 수 있음을 보여주었습니다.

이는 RMM은 부력과 비부력 입자 크기 및 농도를 모두 측정할 수 있기 때문입니다.

본 연구에서는 공간 가스 크로마토그래피/질량 분석법(GC/MS)을 사용하여 버블 샘플의 가스 부피를 실험적으로 측정하여

RMM, 나노버블의 경우 NTA 및 마이크로버블의 경우 Coulter 카운터 측정을 기반으로 한 이론적 가스 부피 예측의 정확성을 테스트하였으며,

결과는 GC/MS 가스 부피 측정 값이 나노버블의 경우 RMM을 사용한 이론적 예측과 잘 일치하지만 NTA는 그렇지 않음을 보여주었습니다.

나노버블의 경우 RMM을 사용한 이론적 가스 부피는 실험적인 GC/MS 측정 값보다 10% 낮았으며, NTA를 사용한 경우 이론적 가스 부피는 82% 낮았습니다.

마이크로버블의 경우 GC/MS 측정 값을 사용한 실험적 가스 부피는 RMM과 비교하여 27% 낮았으며 Coulter 카운터 결과와 비교하여 72% 낮았습니다.

이 연구는 나노버블 및 마이크로버블의 가스 부피를 버블 크기 측정 기술을 검증하기 위해 GC/MS를 사용하여 신뢰성 있게 측정할 수 있음을 보여주며,

이론적 예측의 정확성은 올바른 크기 및 농도 측정에 크게 의존한다는 결론을 내립니다.

실험과 이론적 모델링을 통해 이러한 버블의 크기와 가스 양을 추정하며,

이러한 정보는 의학 및 의료 초음파 영상에서 대조 에이전트로의 사용에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 설명하고 있다.

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