• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제5권1호
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• pp.49-56
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• 2001

목적 자기공명 담관췌장조영술(MR Cholangiopancreatography, 이하 MRCP)에서 음성 경구 조영제로 사용한 초상자성 산화철 (Superparamagnetic iron oxide, SPIO) 제제의 유용성을 영상 질의 향상 효과를 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 임상소견, 이학적 검사 및 초음파 검사에서 담도와 췌장질환이 의심되었던 48명의 환자와 자원자 6명을 대상으로 하였다 음성 경구 조영제로 사용한 SPIO 제재의 적정 농도의 선택을 위해 정주용 SPIO제재 0.5ml, 0.75m1, 1 ml, 1.5 ml 및 2ml을 500m1 물에 희석시켜 가상 실험을 통하여 72강조영상에서 물의 신호강도가 완전히 소실되는 최소농도를 산출하였다. MRCP영상은 1.57를 이용하여 지방억제 HASTE (half-courier acquisition single-shot turbo spin echo) 와 터보스핀에코(Turbo spin echo) 기법을 이용하여 얻었다. 조영 후 영상은 음성 경구 조영제 300m1를 경구 섭취하고 10분 후에 얻었고, 조영 전 후 영상을 최대 신호 투영법으로 재구성하였다. 영상 분석은 조영 전 영상에 비교하여 위 십이지장내의 액체의 고신호강도에 따른 총수담판 및 췌관의 묘출의 방해 정도 및 진단의 향상 정도를 두 명의 방사선과 의사가 합의하여 정성적으로 분석하였다. 결과: 가상 실험에서, 22.4 ugFe/ml 농도의 혼합액 (Feridex I ml 용액을 자유수 500m1에 희석하여 만든 농도)에서의 신호강도 소실 백분율의 증가가 가장 현저한 변화를 보였다. 영상분석에서는, 조영 후 영상이 조영 전 영상에 비해 영상의 질이 향상되었다. 또한 환자의 25% (12/48)에서 조영 전 영상에 비하여 더 정화한 진단을 가능하게 하였다. 결론. MRCP영상 획득 시 음성 경구 조명제로서 사용된 초상자성 산화철 (SPIO) 제재는 영상질의 향상시켜 담도 및 췌장질환을 평가하는데 유용할 것으로 사료된다.

• 고신대학교 의과대학 학술지
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• 제33권3호
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• pp.297-306
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• 2018

Objectives: Identification of axillary metastases in breast cancer is important for staging disease and planning treatment, but current techniques are associated with a number of adverse events. This report evaluates the diagnostic accuracy of superparamagnetic iron oxide (SPIO)-enhanced magnetic resonance imaging (MRI) techniques for identification of axillary metastases in breast cancer patients. Methods: We performed a meta-analysis of previous studies that compared SPIO enhanced MRI with histological diagnosis after surgery or biopsy. We searched PubMed, Ovid, Springer Link, and Cochrane library to identify studies reporting data for SPIO enhanced MRI for detection of axillary lymph node metastases in breast cancer until December 2013. The following keywords were used: "magnetic resonance imaging AND axilla" and "superparamagnetic iron oxide AND axilla". Eligible studies were those that compared SPIO enhanced MRI with histological diagnosis. Sensitivity and specificity were calculated for every study; summary receiver operating characteristic and subgroup analyses were done. Study quality and heterogeneity were also assessed. Results: There were 7 publications that met the criteria for inclusion in our meta-analysis. SROC curve analysis for per patient data showed an overall sensitivity of 0.83 (95% Confidence interval (CI): 0.75-0.89) and overall specificity of 0.97 (95% CI: 0.94-0.98). Overall weighted area under the curve was 0.9563. Conclusions: SPIO enhanced MRI showed a trend toward high diagnostic accuracy in detection of lymph node metastases for breast cancer. So, when the breast cancer patients has axillary metastases histologically, SPIO enhanced MRI may be effective diagnostic imaging modality for axillary metastases.

• Molecules and Cells
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• 제37권9호
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• pp.650-655
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• 2014

Mesenchymal stem cells (MSCs) can differentiate into neural cells to treat nervous system diseases. Magnetic resonance is an ideal means for cell tracking through labeling cells with superparamagnetic iron oxide (SPIO). However, no studies have described the neural differentiation ability of SPIO-labeled MSCs, which is the foundation for cell therapy and cell tracking in vivo. Our results showed that bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) labeled in vitro with SPIO can be induced into neural-like cells without affecting the viability and labeling efficiency. The cellular uptake of SPIO was maintained after labeled BM-MSCs differentiated into neural-like cells, which were the basis for transplanted cells that can be dynamically and non-invasively tracked in vivo by MRI. Moreover, the SPIO-labeled induced neural-like cells showed neural cell morphology and expressed related markers such as NSE, MAP-2. Furthermore, whole-cell patch clamp recording demonstrated that these neural-like cells exhibited electrophysiological properties of neurons. More importantly, there was no significant difference in the cellular viability and $[Ca^{2+}]_i$ between the induced labeled and unlabeled neural-like cells. In this study, we show for the first time that SPIO-labeled MSCs retained their differentiation capacity and could differentiate into neural-like cells with high cell viability and a good cellular state in vitro.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제11권1호
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• pp.26-33
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• 2007

We demonstrate the capability of differential-phase optical coherence tomography (DP-OCT) to detect superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles taken up by liver parenchymeal macrophages (Kupffer cells). We apply an external time-varying high-intensity focused magnetic field. Our experiments demonstrate a novel diagnostic modality to detect macrophages that have taken up SPIO nanoparticles. Magnetic force acting on the nanoparticles was varied by applying a sinusoidal current to a solenoid containing a conical iron core that substantially increased and focused the magnetic field strength ($B_{max}$ = 2 Tesla). $ApoE^{-/-}$ mice were sacrificed 2 days post intravenous injections of different SPIO doses (1.0, and 0.1 mmol Fe/kg body weight). Livers of $ApoE^{-/-}$ mice with and without injection of SPIO nanoparticles were investigated using DP-OCT, which detects tissue movement with nanometer resolution. Frequency response of iron-laden liver movement was twice the stimulus frequency. Movement was not observed in livers of control mice. Results of our experiments indicate DP-OCT is a candidate methodology to detect tissue based macrophages containing SPIO nanoparticles excited by an external focused magnetic field.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.31-39
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• 2012

목적: 상용화 된 superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles과 transfection agent (TA)의 최적의 병용 용량을 알아보고자 하였다. 대상과 방법: Protamine sulfate (Pro), poly-L-lysin (PLL)과 ferumoxide, ferucarbotran을 다양한 농도에서 인체 중간엽 줄기세포에서 배양하여 세포 생존능을 알아보았다. 세포 철 섭취율은 정성적으로, 정량적으로 분석하였다. 결과: Ferumoxide 처리군의 생존능과 철 섭취율은 ferucarbotrn 처리군보다 통계적으로 의미있게 높았다 (p < 0.05). T2 이완시간은 ferumoxide 처리군에서 짧았다 (p < 0.05). 25 ${\mu}g$/ml ferumoxide와 3.0 ${\mu}g$/ml Pro 또는 PLL 병용군이 최적의 조건이었다. 결론: Ferumoxide 처리군의 세포 생존능과 철 섭취율은 ferucarbotrn 처리군보다 높았다. 25 ${\mu}g$/ml ferumoxide와 3.0 ${\mu}g$/ml TA는 줄기세포 표지에 적합하다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권3호
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• pp.181-191
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• 2013

목적: 급성 신부전 쥐 모델에서 상자성 철 산화물 (superparamagnetic iron oxide(SPIO)로 표지한 인간탯줄혈관내피 세포를 자기공명영상으로 추적할 수 있는지 그 유용성을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 인간탯줄혈관내피 세포를 SPIO와 poly-L-lysine (PLL) 혼합물로 표지 하였다. SPIO 농도에 따라서 이완율, 세포 생존율, 표지 안정성을 SPIO 농도의 변화에 따라 평가하였다. 인간탯줄혈관내피 세포를 급성 신부전 쥐 모델에서 꼬리정맥을 통하여 주사하였다. MR을 이용한 추적 검사는 $T2^*$ 경사에코 MR 영상을 이용하였다. 1, 3, 5, 7일째 추적한 MR 영상 소견을 조직 소견과 서로 견주어 보았다. 결과: SPIO-PLL 혼합물을 표지 한 후 Prussian blue 염색에서 평균 $98.4{\pm}2.4%$ 세포가 양성반응을 보였다. 3일과 5일 후 측정한 이완율은 1일에 비해 큰 차이가 없었다. 인간탯줄혈관내피 세포를 SPIO로 표지 한 후 안정성이 유지됨을 알 수 있었다. 추적 MR 영상에서 급성신부전을 유도한 왼쪽 신장 외곽 신 수질에서 신호강도 소실을 보였으나 오른쪽은 정상이었다. 3, 5, 7일 후 촬영한 영상에서 왼쪽 신 수질에서 보인 신호강도 소실이 점차 사라졌으나 오른쪽 신장에서는 여전히 특별한 변화를 보이지 않았다. 조직학 검사에서도 MR 영상의 신호강도 소실이 Prussian blue 염색을 보인 부분과 일치하였다. 면역화학적 분석에서 신 수질에서 보인 세포들이 인간탯줄혈관내피 세포임을 확인하였다. 결론: MR 영상은 급성 신부전 치료의 한 방법인 세포 치료의 경우 세포 추적 검사에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권3호
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• pp.99-104
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• 2006

We introduce a novel contrast mechanism for imaging superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles (average diameter ${\sim}100nm$) using magneto-motive optical Doppler tomography (MM-ODT), which combines an externally applied temporally oscillating high-strength magnetic field with ODT to detect the nanoparticles flowing through a glass capillary tube. A solenoid cone-shaped ferrite core extensively increased the magnetic field strength ($B_{max}=1\;T,\;{\Delta}|B|^2=220T^2/m$) at the tip of the core and also focused the magnetic force on targeted samples. Nanoparticle contrast was demonstrated in a capillary tube filled with the SPIO solution by imaging the Doppler frequency shift which was observed independent of the flow rate and direction. Results suggest that MM-ODT may be a promising technique to enhance SPIO nanoparticle contrast for imaging fluid flow.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.115-122
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• 2008

목적: SPIO-enhanced MRI상에서 얻은 radiological non-invasive hepatic fibrosis index (RNHFI)와 AST/혈소판 비(AST to platelet ratio index, APRI)간의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 5년동안 SPIO-enhanced MRI를 시행받은 환자들을 대상으로 하였다. 환자들을 간경변 집단과 비(非)간경변 집단으로 분류했다. PACS를 이용, 각 환자의 SPIO-enhanced MRI에서 RNHFI (간실질 신호강도 표준편차의 평균(SD), 잡음교정 변이계수(CV))를 산출했고, 각 환자의 실험실 검사 결과를 이용, APRI를 산출했다. Student's t-test를 이용하여 두 집단간의 RNHFI와 APRI의 차이를 비교했다. 각 집단에서, RNHFI와 APRI간의 이변량 상관분석을 시행했다. 결과: 간경변 집단에서, SD, CV의 평균은 각각 $10.3{\pm}3.7$, $0.19{\pm}0.08$였다. 비간경변 집단에서, SD, CV의 평균은 각각 $6.5{\pm}1.6$, $0.08{\pm}0.05$였다. 두 집단의 평균 APRI는 각각 $2.04{\pm}1.7$, $0.32{\pm}0.32$였다. RNHFI와 APRI는 두 집단 사이에서 의미 있는 차이를 보였다 (p<0.05). 간경변 집단에서, SD와 APRI는 양의 상관관계를 보였다 (r=0.5, p<0.001). 결론: SD값이 간섬유화의 간단하고 유용한 예측 인자가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.143-148
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• 2011

담낭 결석 환자 중 MRCP를 시행한 환자를 대상으로 SPIO 제제의 조영제를 경구 주입 전, 후를 정량적으로 비교 분석하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 2009년 01월부터 2010년 02월까지 담석증을 보이는 환자 36명을 대상으로 SPIO를 경구 투입한 그룹과 투입하지 않은 그룹으로 나누어 1.5T MR scanner를 사용하여 호흡 정지 기법과 호흡 유발 기법을 이용한 T2강조 영상을 획득 하였다. 측정 부위는 호흡 정지 기법을 이용한 T2강조 영상에서는 담낭의 중앙 부위와 주위 조직의 측정을 위해 담낭 중앙을 기준으로 전, 후로 각각 15mm 떨어진 부위에 위치시켰으며 호흡 유발 기법을 이용한 T2강조 영상에서는 담낭의 중앙 부위와 간의 5,6 구역에 위치시켰다. 실험에 대한 정량적 분석방법으로 두 그룹에서 관심영역의 신호대 잡음비를 구하고 평균화 하였으며 담낭의 신호대 잡음비를 기준으로 각각 관심영역의 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하여 두 그룹 간에 수치를 비교 분석하였다. 두 그룹에서의 대조도대 잡음비는 투입한 그룹에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권6호
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• pp.1983-1988
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• 2012

Stem cell transplantation is emerging as a possible new treatment for liver cirrhosis, and recent animal studies have documented the benefits of stem cell therapy in a hepatic fibrosis model. However, the underlying mechanism of stem cell therapy is still unclear. Among the proposed mechanisms, the cell replacement mechanism is the oldest and most important, in which permanently damaged tissue can be replaced by normal tissue to restore function. In the present study, Cy5.5-labeled superparamagnetic iron oxide (SPIO) was used to label human mesenchymal stem cells. The uptake of fluorescently labeled nanoparticles enabled the detection and monitoring of the transplanted stem cells; therefore, we confirmed the direct incorporation and differentiation of SPIO into the hepatocyte-like transplanted stem cells by detecting human tyrosine aminotransferase (TAT), well-known enzymatic marker for hepatocyte-specific differentiation.