Одна наночастица, шесть типов медицинской визуализации

Используя две биосовместимые детали, исследователи из Университета Буффало и их коллеги разработали наночастицу, которую можно обнаружить с помощью шести методов медицинской визуализации:• компьютерная томография (КТ);• сканирование с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ);• фотоакустическая визуализация;• флуоресцентная визуализация;• преобразование изображений с повышением частоты; а также• Черенковская люминесцентная визуализация.В будущем пациенты смогут получить одну инъекцию наночастиц, чтобы сделать все шесть типов изображений.Такой вид «гипермодальной» визуализации — если он будет реализован — даст врачам гораздо более четкую картину органов и тканей пациента, чем может дать один единственный метод. Это может помочь медицинским работникам диагностировать болезнь и определять границы опухолей.

«Эта наночастица может открыть дверь для новых« гипермодальных »систем визуализации, которые позволяют получить много новой информации с использованием всего одного контрастного вещества», — говорит исследователь Джонатан Ловелл, доктор философии, доцент кафедры биомедицинской инженерии UB. «После разработки таких систем пациент теоретически может выполнять одно сканирование на одном аппарате вместо нескольких сканирований на нескольких аппаратах».Когда Ловелл и его коллеги использовали наночастицы для исследования лимфатических узлов мышей, они обнаружили, что компьютерная томография и ПЭТ обеспечивают наиболее глубокое проникновение в ткани, в то время как фотоакустическая визуализация показала детали кровеносных сосудов, которые были упущены при использовании первых двух методов. Подобные различия означают, что врачи могут получить гораздо более четкую картину того, что происходит внутри тела, объединив результаты нескольких модальностей.

Насколько известно Ловеллу, машина, способная выполнять все шесть методов визуализации одновременно, еще не изобретена, но он и его соавторы надеются, что открытия, подобные их, будут стимулировать развитие такой технологии.Исследование «Гексамодальная визуализация с использованием наночастиц повышающего преобразования, покрытых порфирином-фосфолипидом», было опубликовано в Интернете 14 января в журнале Advanced Materials.Его возглавил Ловелл; Парас Прасад, доктор философии, исполнительный директор Института лазеров, фотоники и биофотоники (ILPB) UB; и Гуаньинг Чен, доктор философии, исследователь из ILPB и Харбинского технологического института в Китае. В команду также входили дополнительные сотрудники из этих институтов, а также из Университета Висконсина и POSTECH в Южной Корее.

Исследователи сконструировали наночастицы из двух компонентов: ядра «повышающего преобразования», которое светится синим при попадании света в ближнем инфракрасном диапазоне, и внешней ткани из порфирино-фосфолипидов (PoP), которая оборачивается вокруг ядра.Каждая деталь имеет уникальные характеристики, которые делают ее идеальной для определенных типов изображений. Ядро, первоначально разработанное для получения изображений с повышением разрешения, изготовлено из натрия, иттербия, фтора, иттрия и тулия. Иттербий содержит большое количество электронов — свойство, которое облегчает обнаружение с помощью компьютерной томографии.

Обертка PoP обладает биофотонными качествами, которые делают ее отличным выбором для флуоресцентного и фотоакустического воображения. Слой PoP также хорошо притягивает медь, которая используется в ПЭТ и черенковской люминесцентной визуализации.«Объединение этих двух биосовместимых компонентов в одну наночастицу может дать врачам завтрашнего дня мощный новый инструмент для медицинской визуализации», — говорит Прасад, также заслуженный профессор химии, физики, медицины и электротехники Университета штата Нью-Йорк. «Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, безопасна ли наночастица для таких целей, но она не содержит токсичных металлов, таких как кадмий, которые, как известно, представляют потенциальный риск и обнаружены в некоторых других наночастицах».«Еще одним преимуществом этого контрастного агента для визуализации ядра / оболочки является то, что он может обеспечить биомедицинскую визуализацию в различных масштабах, от визуализации отдельных молекул до визуализации клеток, а также от визуализации сосудов и органов до биоимиджинга всего тела», — добавляет Чен. «Эти широкие потенциальные возможности обусловлены множеством оптических, фотоакустических и радионуклидных возможностей визуализации, которыми обладает агент».

Ловелл говорит, что следующим шагом в исследовании будет изучение дополнительных возможностей использования этой технологии.Например, можно было бы прикрепить нацеливающую молекулу к поверхности PoP, которая позволила бы раковым клеткам захватывать частицы, что может обнаруживать фотоакустическая и флуоресцентная визуализация благодаря свойствам интеллектуального покрытия PoP.

По словам Ловелла, это позволит врачам лучше понять, где начинаются и заканчиваются опухоли.


6 комментариев к “Одна наночастица, шесть типов медицинской визуализации”

  1. Чуркина Татьяна

    Твое предложение двухголовая птица? Тебе не кажется что Украину уважают? Согласно твоим постам!?

  2. Аленьи рога, медведи, Пий-Хемский район, республика Тыва, сибирь…. сплошная рек5лама!

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.