글로벌 연구동향
분자영상 및 방사화학
- 2021년 08월호
[J Nucl Med.] PET tracing of biodistribution for orally administered 64 Cu-labeled polystyrene in mice 미세플라스틱의 체내 이동 경로 확인 (64Cu로 표지된 폴리스티렌 PET 영상을 이용한 미세플라스틱의 생체 분포 확인)KIRAMS / 임창근, 김현기, 강충모*, 김진수*
- 출처
- J Nucl Med.
- 등재일
- 2021 Jul 2
- 저널이슈번호
- jnumed.120.256982. doi: 10.2967/jnumed.120.256982. Online ahead of print.
- 내용
-
Abstract
Purpose: Plastics are used commonly in the world because of its convenience and cost-effectiveness. Microplastics, an environmental threat and human health risk, are widely detected in food, and consequently ingested. However degraded plastics are found everywhere, which cause environmental threat and human health risk. Therefore, real-time monitoring of orally administered microplastics is tremendously important to trace them in the body. Methods: In this study, to visualize their absorption path, we labeled polystyrene with [64Cu]Cu-DOTA. We prepared radiolabeled polystyrene with 64Cu after, [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene was then orally administered to mice and evaluate its transit and absorption in mice using PET imaging. The absorption path and distribution of [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene were determined using positron emission tomography (PET) over 48 h. Ex vivo tissue-radio thin-layer chromatography (Ex vivo-radioTLC) was used to demonstrate the existence of [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene in tissue. Results: PET images demonstrated that [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene began to transit to the intestine within 1 h. [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene accumulation in the liver was also observed. Biodistribution of [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene confirmed the observed distribution of [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene from PET images. Ex vivo-radioTLC was used to demonstrate that the detected gamma rays originated from [64Cu]Cu-DOTA-polystyrene. Conclusion: This study provided evidence of microplastic accumulation and existence in tissue by using PET imaging, and cross confirmed by ex vivo-radioTLC. The information provided may be used as the basis for future studies on the toxicity of microplastics.64Cu-DOTA-폴리스티렌 체내 흡수 경로 PET 영상
Affiliations
Changkeun Im 1 , Hyeongi Kim 1 , Javeria Zaheer 1 , Jung Young Kim 1 , Yong Jin Lee 2 , Choong Mo Kang 2 , Jin Su Kim 2
1 Korea Institute of Radiological & Medical Sciences.
2 Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Korea, Republic of.
- 키워드
- 64Cu-DOTA-PS; Animal Imaging; Cu-64; Microplastic; PET; Polystyrene; Positron emission tomography; Radiochemistry.
- 연구소개
- 전세계적으로 미세플라스틱으로 인한 생태계 오염이 심각하며, 해산물을 포함한 다수의 먹거리에서 미세플라스틱이 검출됨을 확인하였다. 따라서 이제는 미세플라스틱으로부터 자유로울 수 없는 환경이며, 음식물에 포함된 미세플라스틱을 섭취했을 때 생체 내 흡수되는 경로를 파악하였다. 흔히 사용되는 미세플라스틱 중 폴리스티렌에 킬레이터인 DOTA을 결합하고 64Cu를 표지하여 64Cu-DOTA-폴리스티렌을 합성하였으며, 마우스에 경구투여 후 1, 6, 12, 24, 48시간에 PET영상과 적출된 장기를 감마카운터로 계수하여 체내분포를 확인하였으며, thin-layer chromatography를 통해 조직에서 검출되는 64Cu가 어떤 화학적 형태인지 분석하였다. 미세플라스틱은 경구섭취 후 1시간에 위와 장으로 이동하였으며, 24시간이 지나도록 위에서 계속 머물렀다. 48시간에 위와 장에서 대부분 빠져나간 반면 간에는 초기 1시간 째(섭취량의 0.5%)에 비해 5배 늘어났다. 그 뿐만 아니라 1시간 이내에 심장, 혈액, 폐를 포함한 전신에서 섭취량의 0.1% 수준의 미세플라스틱이 퍼져 나간 것을 확인하였다.
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편집위원
미세플라스틱의 체내 축적 경로를 PET 영상을 이용하여 밝힌 논문으로,최근 심각한 환경문제의 하나로 나타나고 있는 미세플라스틱의 위험성과 이에 대한 해결책을 연구하는데 많은 기여를 할 수 있는 흥미로운 연구라고 생각됨. 미세플라스틱의 독성 평가에 대한 후속 연구가 기대됨.
덧글달기닫기2021-07-27 14:51:55
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편집위원2
플라스틱은 활용도가 매우 높음에도 불구하고, 위해성으로 인해 생체내 유입된 미세플라스틱의 실시간 모니터링 연구가 필요한 상황이다. 본 연구는 polystyrene을 [64Cu]Cu-DOTA로 표지하여 PET을 통해 미세플라스틱의 세포내 유입 경로와 조직내 축적을 확인함으로써, 향후 미세플라스틱의 독성연구에 많은 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
덧글달기닫기2021-07-27 14:52:18
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편집위원3
이 논문은 대략 0.2 um (223–224 nm) 크기의 미세플라스틱인 polystyrene에 Cu-64를 표지한 [Cu-64]Cu-DOTA-polystyrene을 마우스의 입을 통해 주입한 후 PET 영상으로 시간별 미세플라스틱의 체내 이동경로 및 각 장기 섭취율을 확인한 것으로, 현대인이 일상에서 늘 사용하는 미세플라스틱이 인체에 미치는 영향을 동물 PET 영상을 이용하여 확인한 연구다.
덧글달기닫기2021-07-27 14:56:32
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