Czynniki do obrazowania oświetlają jednocześnie dwa biomarkery nowotworowe, aby uzyskać pełniejszy obraz guza

Czynniki do obrazowania oświetlają jednocześnie dwa biomarkery nowotworowe, aby uzyskać pełniejszy obraz guza

Znacznik czasu: 5 czerwca 2023 3:34
Węzeł źródłowy: 2702939
05 czerwca 2023 (Wiadomości Nanowerk) Chirurdzy onkolodzy będą mogli wkrótce uzyskać pełniejszy obraz nowotworów podczas operacji dzięki nowym środkom obrazowania, które mogą oświetlać wiele biomarkerów jednocześnie, podają badacze z Uniwersytetu Illinois Urbana-Champaign. Fluorescencyjne nanocząsteczki owinięte w błony czerwonych krwinek skuteczniej celują w nowotwory niż obecne klinicznie zatwierdzone barwniki i mogą emitować dwa różne sygnały w odpowiedzi na tylko jedną wiązkę światła chirurgicznego, co może pomóc lekarzom w rozróżnieniu granic guza i identyfikacji nowotworów z przerzutami . Środki obrazujące można łączyć z kamerami inspirowanymi biologią, które naukowcy opracowali wcześniej do diagnozowania w czasie rzeczywistym podczas operacji, powiedział lider grupy badawczej Viktor Gruev, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej w Illinois. W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie ACS Nano („Nanocząstki powlekane błoną komórkową do wyznaczania guza i jakościowej oceny biomarkerów nowotworowych przy wzbudzeniu pojedynczą długością fali w modelach mysich i fantomowych”) badacze zademonstrowali nowe nanocząstki o podwójnym sygnale w fantomach nowotworów – modelach 3D naśladujących cechy nowotworów i ich otoczenia – oraz na żywych myszach. trzymające w dłoni roztwory nanocząstek, które mogą oddziaływać na dwa biomarkery nowotworowe, wydzielając dwa różne sygnały po oświetleniu jedną długością fali fluorescencji Badacz Indrajit Srivastava dysponuje roztworami nanocząstek, które mogą oddziaływać na dwa biomarkery nowotworowe, wydzielając dwa różne sygnały po oświetleniu jedną długością fali fluorescencji. Może to zapewnić chirurgom pełniejszy obraz guza i pomóc w podejmowaniu decyzji na sali operacyjnej. W tle widać mikroskopowy skan próbki tkanki. (Zdjęcie: Fred Zwicky) „Jeśli chcesz wykryć cały nowotwór, obrazowanie jednego biomarkera nie wystarczy. Może pominąć niektóre guzy. Jeśli wprowadzisz drugi lub trzeci biomarker, wzrasta prawdopodobieństwo usunięcia wszystkich komórek nowotworowych, a co za tym idzie, wzrasta prawdopodobieństwo lepszego wyniku dla pacjentów”. powiedział Gruev, który jest także profesorem w Carle Illinois College of Medicine. „Nowym trendem są leki i środki obrazujące o wielu celach, a nasza grupa mocno napędza ten trend, ponieważ dysponujemy technologią kamer, która może obrazować wiele sygnałów jednocześnie”. Tradycyjnie chirurg usuwa guz i wysyła go do patologa w celu oceny, a proces ten może trwać od godzin do kilku dni, powiedział Indrajit Srivastava, badacz ze stopniem doktora w Illinois, pierwszy autor artykułu. W miarę jak badania zmierzały w kierunku diagnostyki w czasie rzeczywistym, szereg wyzwań uniemożliwiło szerokie zastosowanie: wiele środków do obrazowania ukierunkowanych na nowotwór jedynie w minimalnym stopniu osiąga cele nowotworowe, zamiast tego są szybko usuwane z krwioobiegu i gromadzą się w wątrobie, powiedział Srivastava. „Kilka osób przed nami użyło nanocząstek pokrytych czerwonymi krwinkami i stwierdziło, że krążą one dłużej – kilka dni. To samo zaobserwowaliśmy u naszych myszy: nanocząstki pokryte błoną dłużej krążyły we krwi, przy zmniejszonym wychwytywaniu w wątrobie. Ponieważ krążą dłużej, w nowotworach zgromadziło się więcej środków obrazujących, co dało nam silniejszy sygnał fluorescencyjny” – powiedział Srivastava.
Artystyczna wizja nanocząstek owiniętych w membranę, które wiążą się z markerami na komórce nowotworowej i emitują kolorowe światło. Dwa biomarkery, na które ukierunkowane są nowe środki obrazujące, to jeden występujący powszechnie we wczesnym stadium raka i drugi w przypadku raka w późnym stadium, w przypadku którego istnieje większe prawdopodobieństwo przerzutów. Naukowcy odkryli, że sondy skutecznie odróżniały tkankę nowotworową od tkanki zdrowej, a także odróżniały te dwa sygnały od siebie. „Jest to atrakcyjne w przypadku zastosowań chirurgicznych, ponieważ może pomóc w określeniu, gdzie dokładnie wykonać cięcie. Posiadanie wielu sygnałów daje bardziej ogólny obraz guza. Może też powiedzieć chirurgowi: „To mogą być przerzuty, być może konieczne będzie bardziej agresywne usuwanie” – stwierdziła Srivastava. Potrzeba tylko jednej długości fali światła laserowego do wywołania wielu sygnałów to kolejna korzyść w zastosowaniach chirurgicznych, ponieważ sprawia, że ​​instrumentarium jest znacznie bardziej kompaktowe niż w przypadku wymagających wielu laserów dla każdej potrzebnej długości fali, powiedział Gruev. Naukowcy planują opracować więcej środków do obrazowania nowotworów ukierunkowanych na wiele markerów oraz kontynuować dalsze badania przedkliniczne i kliniczne z wykorzystaniem opracowanych przez siebie barwników dwusygnałowych w okularach chirurgicznych. „W tej walce o usunięcie wszystkich komórek nowotworowych podczas operacji potrzebujemy inwestycji zarówno w technologię kamer obrazowych, jak i w środki namierzające guz” – powiedział Gruev. „Ta praca pomaga nam lepiej realizować i kierować holistycznym podejściem, które przyjmujemy w miarę zbliżania się do badań klinicznych”.

Znak czasu:

Więcej z Nanowerk