20.9 Alternative Approaches to PEGylation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
20.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
21 Innate Immunity to Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Dong Soo Lee and Young Kee Shin
21.1 Immune Responses to Foreign Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
21.2 Recent Updates of Innate and Adaptive Immunity . . . . . . . . . . 392
21.3 Innate Immunity and the Relevant Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
21.4 Innate Immunity to Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
21.4.1 How Nanomaterials Meet Bodily
Immune System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
21.4.2 Kupffer Cells Examine Nanomaterials
as Gatekeeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
21.4.3 Macrophages Respond to the Exogenous
Nanomaterials in Spleen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
21.4.4 Prediction of Immune Responses of TherapeuticRadioisotope-Labeled Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . 401
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
Part VIII Prospects
22 Molecular Imaging Using Radionanomedicine . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Yong-il Kim and Dong Soo Lee
22.1 Molecular Imaging by Nanotechnology . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
22.2 Nanomaterials and Targeting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
22.2.1 Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
22.2.2 Targeting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
22.3 In Vitro, Ex Vivo, and In Vivo Multiplex Molecular
Imaging by SERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
22.3.1 SERS Nanoparticles (SERS NPs) . . . . . . . . . . . . . . . 417
22.3.2 In Vitro Cell Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
22.3.3 Ex Vivo Tissue Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
22.3.4 In Vivo SERS Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
22.4 Molecular Imaging Using Radiolabeled NPs . . . . . . . . . . . . . . 419
22.4.1 SPECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
22.4.2 PET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
22.5 Multimodal Molecular Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
22.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
23 Therapeutic/Theranostic Use of Radionanomedicine . . . . . . . . . . . . 431
So Won Oh and Dong Soo Lee
23.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
23.2 Selection of Radionuclides for Therapy/Theranostics . . . . . . . . 433
xviii
Contents
20.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
21 Innate Immunity to Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Dong Soo Lee and Young Kee Shin
21.1 Immune Responses to Foreign Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
21.2 Recent Updates of Innate and Adaptive Immunity . . . . . . . . . . 392
21.3 Innate Immunity and the Relevant Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
21.4 Innate Immunity to Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
21.4.1 How Nanomaterials Meet Bodily
Immune System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
21.4.2 Kupffer Cells Examine Nanomaterials
as Gatekeeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
21.4.3 Macrophages Respond to the Exogenous
Nanomaterials in Spleen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
21.4.4 Prediction of Immune Responses of TherapeuticRadioisotope-Labeled Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . 401
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
Part VIII Prospects
22 Molecular Imaging Using Radionanomedicine . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Yong-il Kim and Dong Soo Lee
22.1 Molecular Imaging by Nanotechnology . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
22.2 Nanomaterials and Targeting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
22.2.1 Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
22.2.2 Targeting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
22.3 In Vitro, Ex Vivo, and In Vivo Multiplex Molecular
Imaging by SERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
22.3.1 SERS Nanoparticles (SERS NPs) . . . . . . . . . . . . . . . 417
22.3.2 In Vitro Cell Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
22.3.3 Ex Vivo Tissue Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
22.3.4 In Vivo SERS Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
22.4 Molecular Imaging Using Radiolabeled NPs . . . . . . . . . . . . . . 419
22.4.1 SPECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
22.4.2 PET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
22.5 Multimodal Molecular Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
22.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
23 Therapeutic/Theranostic Use of Radionanomedicine . . . . . . . . . . . . 431
So Won Oh and Dong Soo Lee
23.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
23.2 Selection of Radionuclides for Therapy/Theranostics . . . . . . . . 433
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