Billeddannende midler lyser to cancerbiomarkører op på én gang for at give et mere fuldstændigt billede af tumoren

Billeddannende midler lyser to cancerbiomarkører op på én gang for at give et mere fuldstændigt billede af tumoren

Tidsstempel: 5. juni 2023 kl. 3
Kildeknude: 2702939
05. juni 2023 (Nanowerk nyheder) Kræftkirurger kan snart få et mere fuldstændigt overblik over tumorer under operationen takket være nye billeddannende midler, der kan belyse flere biomarkører på én gang, rapporterer University of Illinois Urbana-Champaign-forskere. De fluorescerende nanopartikler, pakket ind i røde blodlegemers membraner, målretter mod tumorer bedre end nuværende klinisk godkendte farvestoffer og kan udsende to forskellige signaler som svar på kun én stråle af kirurgisk lys, en funktion, der kan hjælpe læger med at skelne tumorgrænser og identificere metastaserende kræftformer . Billeddannelsesmidlerne kan kombineres med bioinspirerede kameraer, som forskerne tidligere har udviklet til realtidsdiagnosticering under operationen, sagde forskningsgruppeleder Viktor Gruev, professor i el- og computerteknik i Illinois. I en ny undersøgelse i tidsskriftet ACS Nano ("Cellemembrancoatede nanopartikler til tumorafgrænsning og kvalitativ estimering af cancerbiomarkører ved excitation med enkelt bølgelængde i murine og fantommodeller"), demonstrerede forskerne deres nye dual-signal nanopartikler i tumorfantomer - 3D-modeller, der efterligner træk ved tumorer og deres omgivelser - og i levende mus. håndholdte opløsninger af nanopartikler, der kan målrette mod to cancerbiomarkører og afgive to forskellige signaler, når de lyser af en fluorescerende bølgelængde Forsker Indrajit Srivastava har løsninger af nanopartikler, der kan målrette mod to cancerbiomarkører, der afgiver to forskellige signaler, når de tændes af en fluorescerende bølgelængde. Dette kunne give kirurger et mere komplet billede af en tumor og vejlede operationsstuens beslutninger. I baggrunden ses en mikroskopisk scanning af en vævsprøve. (Billede: Fred Zwicky) "Hvis du vil finde al kræften, er billeddannelse af én biomarkør ikke nok. Det kunne savne nogle tumorer. Hvis man introducerer en anden eller tredje biomarkør, øges sandsynligheden for at fjerne alle kræftceller, og sandsynligheden for et bedre resultat for patienterne øges." sagde Gruev, som også er professor ved Carle Illinois College of Medicine. "Multimålrettede lægemidler og billedbehandlingsmidler er en nylig trend, og vores gruppe driver tendensen hårdt, fordi vi har kamerateknologien, der kan afbilde flere signaler på én gang." Traditionelt fjerner en kirurg en tumor og sender den til en patolog til vurdering, en proces, der kan tage timer til dage, sagde Illinois postdoc-forsker Indrajit Srivastava, den første forfatter af papiret. Efterhånden som forskningen har bevæget sig mod realtidsdiagnostik, har adskillige udfordringer forhindret bred anvendelse: Mange tumormålrettede billeddiagnostiske midler når kun minimalt deres tumormål, i stedet bliver de hurtigt fjernet fra blodstrømmen og akkumuleres i leveren, sagde Srivastava. "Nogle mennesker før os har brugt nanopartikler belagt med røde blodlegemer og fundet ud af, at de cirkulerer længere - et par dage. Vi så det samme i vores mus: De membranovertrukne nanopartikler cirkulerede længere i blodet med nedsat optagelse i leveren. Fordi de cirkulerede længere, akkumulerede flere af billeddannelsesmidlerne i tumorerne, hvilket gav os et stærkere fluorescerende signal," sagde Srivastava. En kunstners gengivelse af membranomviklede nanopartikler, der binder til markører på en kræftcelle og udsender farvet lys. De to biomarkører, som de nye billeddannende midler er målrettet mod, omfatter en, der er udbredt i tidlig cancer og en, der er udbredt i sen-stadie cancer, som er mere tilbøjelige til at være metastatisk. Forskerne fandt ud af, at proberne var effektive til at skelne kræftvæv fra sundt væv, samt at skelne de to signaler fra hinanden. "Dette er tiltalende for kirurgisk anvendelse, da det kan hjælpe med at bestemme, hvor præcist man skal skære. At have flere signaler giver et mere samlet billede af tumoren. Og det kunne fortælle en kirurg: 'Dette kan være metastatisk, du vil måske være mere aggressiv i din fjernelse', sagde Srivastava. Kun brug for en bølgelængde af laserlys for at fremkalde flere signaler er en anden fordel for kirurgiske applikationer, da det gør instrumenteringen meget mere kompakt end dem, der kræver flere lasere for hver nødvendig bølgelængde, sagde Gruev. Forskerne planlægger at udvikle flere tumor-billeddannende midler, der er målrettet mod flere markører, og at gå videre med yderligere prækliniske og kliniske undersøgelser ved at bruge deres dobbeltsignalfarvestoffer med kirurgiske beskyttelsesbriller, de har udviklet. "I denne kamp for at sikre, at vi fjerner alle kræftcellerne under operationen, har vi brug for investeringer både i billedkamerateknologien og i tumormålretningsmidlerne," sagde Gruev.

Tidsstempel:

Mere fra Nanoværk