A képalkotó szerek egyszerre két rák biomarkert világítanak meg, hogy teljesebb képet adjanak a daganatról

A képalkotó szerek egyszerre két rák biomarkert világítanak meg, hogy teljesebb képet adjanak a daganatról

Forrás csomópont: 2702939
05. június 2023. (Nanowerk News) A ráksebészek hamarosan teljesebb képet kaphatnak a daganatokról a műtét során, köszönhetően az új képalkotó szereknek, amelyek egyszerre több biomarkert is képesek megvilágítani – számoltak be az Illinois Egyetem Urbana-Champaign kutatói. A vörösvértestek membránjaiba burkolt fluoreszcens nanorészecskék jobban célozzák a daganatokat, mint a jelenlegi klinikailag jóváhagyott festékek, és két különböző jelet bocsátanak ki egyetlen műtéti fénysugárra válaszul, ami segíthet az orvosoknak megkülönböztetni a tumor határait és azonosítani a metasztatikus rákot. . A képalkotó szerek kombinálhatók bioinspirált kamerákkal, amelyeket a kutatók korábban a műtét során valós idejű diagnózishoz fejlesztettek ki – mondta Viktor Gruev, a kutatócsoport vezetője, az elektro- és számítástechnikai mérnök illinoisi professzora. A folyóirat új tanulmányában ACS Nano ("Sejtmembránnal bevont nanorészecskék a daganatok körülhatárolásához és a rák biomarkereinek minőségi becsléséhez egyetlen hullámhosszú gerjesztéssel egér- és fantommodellekben"), a kutatók új, kettős jelű nanorészecskéiket tumorfantomokban – a daganatok és környezetük jellemzőit utánzó 3D modellekben – és élő egerekben mutatták be. nanorészecskék kézben tartó oldatai, amelyek két rák biomarkert célozhatnak meg, és két különböző jelet bocsátanak ki, ha egy fluoreszcens hullámhosszon világítanak Indrajit Srivastava kutató olyan nanorészecskék oldatait tartja kezében, amelyek két rákos biomarkert célozhatnak meg, és két különböző jelet bocsátanak ki, ha egy fluoreszcens hullámhosszon világítanak. Ez teljesebb képet adhat a sebészek számára a daganatról, és iránymutatást adhat a műtős döntésekhez. A háttérben egy szövetminta mikroszkópos vizsgálata látható. (Kép: Fred Zwicky) „Ha az összes rákot meg akarjuk találni, egy biomarker leképezése nem elég. Kihagyhat néhány daganatot. Ha bevezetünk egy második vagy harmadik biomarkert, megnő annak a valószínűsége, hogy az összes rákos sejtet eltávolítjuk, és nő a jobb eredmény valószínűsége a betegek számára.” – mondta Gruev, aki szintén a Carle Illinois College of Medicine professzora. "A többszörösen célzott gyógyszerek és képalkotó szerek a közelmúltban kialakult tendencia, és csoportunk keményen hajtja ezt a trendet, mert olyan kameratechnológiánk van, amely több jelet is képes egyszerre leképezni." Hagyományosan a sebész eltávolítja a daganatot, és egy patológushoz küldi értékelésre, ez a folyamat óráktól napokig is eltarthat – mondta Indrajit Srivastava, az illinoisi posztdoktori kutató, a tanulmány első szerzője. Ahogy a kutatás a valós idejű diagnosztika felé haladt, számos kihívás akadályozta meg a széles körű alkalmazást: Sok tumor-célzott képalkotó ágens csak minimális mértékben éri el a tumor célpontját, ehelyett gyorsan kiürül a véráramból, és felhalmozódik a májban – mondta Srivastava. „Előttünk néhányan használtak vörösvértestekkel bevont nanorészecskéket, és azt tapasztalták, hogy tovább keringenek – néhány napig. Ugyanezt láttuk egereinknél is: a membránnal bevont nanorészecskék tovább keringtek a vérben, a májban pedig csökkent a felvétel. Mivel hosszabb ideig keringtek, több képalkotó anyag halmozódott fel a daganatokban, ami erősebb fluoreszcens jelet adott nekünk” – mondta Srivastava.
Egy művész által készített, membránba csomagolt nanorészecskék, amelyek rákos sejten lévő markerekhez kötődnek, és színes fényt bocsátanak ki. Az új képalkotó szerek által megcélzott két biomarker közé tartozik a korai rákban elterjedt és a késői stádiumú rákban elterjedt, amely nagyobb valószínűséggel metasztatikus. A kutatók azt találták, hogy a szondák hatékonyan különböztették meg a rákos szöveteket az egészséges szövetektől, valamint a két jelet egymástól. „Ez vonzó a sebészeti alkalmazáshoz, mivel segíthet meghatározni, hogy pontosan hol kell a vágást elvégezni. Több jel birtoklása átfogóbb képet ad a daganatról. És azt mondhatja a sebésznek: „Ez áttétes lehet, lehet, hogy agresszívebbnek kell lennie az eltávolítás során.” – mondta Srivastava. A sebészeti alkalmazások további előnye, hogy csak egy hullámhosszú lézerfényre van szükség a több jel kiváltásához, mivel így sokkal kompaktabbak a műszerek, mint azok, amelyeknél minden szükséges hullámhosszhoz több lézerre van szükség, mondta Gruev. A kutatók azt tervezik, hogy több olyan tumor-leképező ágenst fejlesztenek ki, amelyek több markert céloznak meg, és további preklinikai és klinikai vizsgálatokat terveznek, amelyekben kettős jelű festékeiket használják az általuk kifejlesztett sebészeti szemüveggel. „Ebben a harcban, hogy eltávolítsuk az összes rákos sejtet a műtét során, befektetésekre van szükségünk mind a képalkotó kamerák technológiájába, mind a daganatot célzó szerekbe” – mondta Gruev. "Ez a munka segít abban, hogy jobban felismerjük és irányítsuk azt a holisztikus megközelítést, amelyet alkalmazunk, miközben egyre közelebb kerülünk a klinikai vizsgálatokhoz."

Időbélyeg:

Még több Nanowerk