5 Organic Nanomaterials: Liposomes, Albumin, Dendrimer,
Polymeric Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Keon Wook Kang and Myung Geun Song
5.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.2
Liposomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.3
Albumin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
5.4
Dendrimers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
5.5
Polymeric Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Part II Endogenous Radionanomedicine
6 Endogenous Radionanomedicine: Extracellular Vesicles . . . . . . . . . 127
Changjin Lee, Do Won Hwang and Yong Song Gho
6.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
6.2
Classification and Biogenesis of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
6.3
Biological Function of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6.4
Biomedical Application of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
6.5
Perspectives and Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7 Endogenous Radionanomedicine: Radiolabeling . . . . . . . . . . . . . . . 141
Hongyoon Choi and Do Won Hwang
7.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.2
Facilitating Clinical Use of EVs: Radionuclide
Imaging of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.3
Radiolabeling Methods for Extracellular Vesicles . . . . . . . . . . 144
7.3.1 Radiolabeling Using Streptavidin . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.3.2
99m Tc Radiolabeled EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.3.3 Multifunctional Radionuclide Labeling
Methods Using Click Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . 148
7.4
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8 Endogenous Radionanomedicine: Biodistribution and Imaging . . . . 153
Hongyoon Choi and Dong Soo Lee
8.1
Methods for Imaging Extracellular Vesicles . . . . . . . . . . . . . . 153
8.1.1 Overall Strategy for the Labeling . . . . . . . . . . . . . . . . 153
8.1.2 Fluorescence Labeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.1.3 Bioluminescence Reporter System . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.1.4 Radionuclide Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.1.5 Magnetic Resonance Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.2
Variability of Biodistribution of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.2.1 Challenging in Tissue Targeting:
Tropism of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.2.2 Technical Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Contents
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Polymeric Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Keon Wook Kang and Myung Geun Song
5.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.2
Liposomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.3
Albumin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
5.4
Dendrimers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
5.5
Polymeric Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Part II Endogenous Radionanomedicine
6 Endogenous Radionanomedicine: Extracellular Vesicles . . . . . . . . . 127
Changjin Lee, Do Won Hwang and Yong Song Gho
6.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
6.2
Classification and Biogenesis of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
6.3
Biological Function of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6.4
Biomedical Application of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
6.5
Perspectives and Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7 Endogenous Radionanomedicine: Radiolabeling . . . . . . . . . . . . . . . 141
Hongyoon Choi and Do Won Hwang
7.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.2
Facilitating Clinical Use of EVs: Radionuclide
Imaging of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.3
Radiolabeling Methods for Extracellular Vesicles . . . . . . . . . . 144
7.3.1 Radiolabeling Using Streptavidin . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.3.2
99m Tc Radiolabeled EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.3.3 Multifunctional Radionuclide Labeling
Methods Using Click Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . 148
7.4
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8 Endogenous Radionanomedicine: Biodistribution and Imaging . . . . 153
Hongyoon Choi and Dong Soo Lee
8.1
Methods for Imaging Extracellular Vesicles . . . . . . . . . . . . . . 153
8.1.1 Overall Strategy for the Labeling . . . . . . . . . . . . . . . . 153
8.1.2 Fluorescence Labeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.1.3 Bioluminescence Reporter System . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.1.4 Radionuclide Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.1.5 Magnetic Resonance Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.2
Variability of Biodistribution of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.2.1 Challenging in Tissue Targeting:
Tropism of EVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.2.2 Technical Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Contents
xiii
