Bildemidler lyser opp to kreftbiomarkører samtidig for å gi et mer fullstendig bilde av svulsten

Bildemidler lyser opp to kreftbiomarkører samtidig for å gi et mer fullstendig bilde av svulsten

Tidsstempel: 5. juni 2023 3:34
Kilde node: 2702939
05. juni 2023 (Nanowerk Nyheter) Kreftkirurger kan snart få en mer fullstendig oversikt over svulster under operasjonen takket være nye bildebehandlingsmidler som kan belyse flere biomarkører samtidig, rapporterer forskere fra University of Illinois Urbana-Champaign. De fluorescerende nanopartikler, pakket inn i membranene til røde blodceller, retter seg mot svulster bedre enn gjeldende klinisk godkjente fargestoffer og kan sende ut to distinkte signaler som svar på bare en stråle med kirurgisk lys, en funksjon som kan hjelpe leger med å skille svulstgrenser og identifisere metastaserende kreftformer . Bildemidlene kan kombineres med bioinspirerte kameraer, som forskerne tidligere utviklet for sanntidsdiagnose under operasjonen, sa forskningsgruppeleder Viktor Gruev, professor i elektro- og datateknikk i Illinois. I en ny studie i tidsskriftet ACS Nano ("Cellemembranbelagte nanopartikler for tumoravgrensning og kvalitativ estimering av kreftbiomarkører ved eksitasjon med enkelt bølgelengde i murine og fantommodeller"), demonstrerte forskerne sine nye dual-signal nanopartikler i tumorfantomer - 3D-modeller som etterligner egenskapene til svulster og deres omgivelser - og i levende mus. håndholdte løsninger av nanopartikler som kan målrette mot to kreftbiomarkører, og gi fra seg to distinkte signaler når de lyses av en fluorescerende bølgelengde Forsker Indrajit Srivastava har løsninger av nanopartikler som kan målrettes mot to kreftbiomarkører, og avgir to distinkte signaler når de lyser av én fluorescerende bølgelengde. Dette kan gi kirurger et mer fullstendig bilde av en svulst og veilede operasjonsromsbeslutninger. I bakgrunnen er en mikroskopisk skanning av en vevsprøve. (Bilde: Fred Zwicky) «Hvis du vil finne all kreften, er det ikke nok å avbilde én biomarkør. Det kan gå glipp av noen svulster. Hvis du introduserer en andre eller en tredje biomarkør, øker sannsynligheten for å fjerne alle kreftceller, og sannsynligheten for et bedre resultat for pasientene øker." sa Gruev, som også er professor ved Carle Illinois College of Medicine. "Multimålrettede medisiner og bildebehandlingsmidler er en nylig trend, og gruppen vår driver trenden hardt fordi vi har kamerateknologien som kan avbilde flere signaler samtidig." Tradisjonelt fjerner en kirurg en svulst og sender den til en patolog for vurdering, en prosess som kan ta timer til dager, sa Illinois-postdoktor Indrajit Srivastava, den første forfatteren av artikkelen. Ettersom forskningen har beveget seg mot sanntidsdiagnostikk, har flere utfordringer forhindret bred anvendelse: Mange tumormålrettede bildediagnostiske midler når bare minimalt sine tumormål, i stedet blir de raskt fjernet fra blodstrømmen og akkumuleres i leveren, sa Srivastava. "Noen få personer før oss har brukt nanopartikler belagt med røde blodlegemer og funnet ut at de sirkulerer lenger - noen dager. Vi så det samme hos musene våre: De membranbelagte nanopartikler sirkulerte lenger i blodet, med redusert opptak i leveren. Fordi de sirkulerte lenger, samlet flere av bildemidlene seg i svulstene, noe som ga oss et sterkere fluorescerende signal, sa Srivastava. En kunstners gjengivelse av membranomviklede nanopartikler som binder seg til markører på en kreftcelle og sender ut farget lys. De to biomarkørene som de nye avbildningsmidlene er målrettet mot inkluderer en som er utbredt i tidlig kreft og en som er utbredt i sent stadium av kreft, som er mer sannsynlig å være metastatisk. Forskerne fant at probene var effektive til å skille kreftvev fra sunt vev, i tillegg til å skille de to signalene fra hverandre. "Dette er tiltalende for kirurgisk bruk, da det kan bidra til å bestemme hvor nøyaktig det skal kuttes. Å ha flere signaler gir et mer helhetlig bilde av svulsten. Og det kan fortelle en kirurg: 'Dette kan være metastatisk, du vil kanskje være mer aggressiv i fjerningen din.'» sa Srivastava. Å bare trenge en bølgelengde med laserlys for å fremkalle flere signaler er en annen fordel for kirurgiske applikasjoner, da det gjør instrumenteringen mye mer kompakt enn de som krever flere lasere for hver nødvendig bølgelengde, sa Gruev. Forskerne planlegger å utvikle flere tumoravbildningsmidler som retter seg mot flere markører, og å gå videre med ytterligere prekliniske og kliniske studier ved å bruke deres doble signalfargestoffer med kirurgiske vernebriller de har utviklet. "I denne kampen for å sikre at vi fjerner alle kreftcellene under operasjonen, trenger vi investeringer både i bildekamerateknologi og i svulstmålrettingsmidler," sa Gruev.

Tidstempel:

Mer fra Nanowerk