Визуализирующие агенты подсвечивают два биомаркера рака одновременно, чтобы дать более полную картину опухоли

05 июня 2023 г. (Новости Наноуэрк) Хирурги-онкохирурги вскоре могут получить более полное представление об опухолях во время операции благодаря новым визуализирующим агентам, которые могут одновременно освещать несколько биомаркеров, сообщают исследователи Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне. Флуоресцентные наночастицы, завернутые в мембраны эритроцитов, воздействуют на опухоли лучше, чем современные клинически одобренные красители, и могут излучать два различных сигнала в ответ всего на один луч хирургического света — функция, которая может помочь врачам различать границы опухоли и выявлять метастатический рак. . Агенты визуализации можно комбинировать с биоинспирированными камерами, которые исследователи ранее разработали для диагностики в режиме реального времени во время операции, сказал руководитель исследовательской группы Виктор Груев, профессор электротехники и вычислительной техники из Иллинойса. В новом исследовании в журнале ACS Nano («Наночастицы, покрытые клеточной мембраной, для определения границ опухоли и качественной оценки биомаркеров рака при одноволновом возбуждении в мышиных и фантомных моделях»), исследователи продемонстрировали свои новые наночастицы с двойным сигналом на фантомах опухолей — 3D-моделях, которые имитируют особенности опухолей и их окружения — и на живых мышах. Исследователь Индраджит Шривастава держит растворы наночастиц, которые могут воздействовать на два биомаркера рака, испуская два различных сигнала при освещении одной флуоресцентной длиной волны. Это может дать хирургам более полную картину опухоли и помочь в принятии решений в операционной. На заднем плане — микроскопическое сканирование образца ткани. (Изображение: Фред Цвикки) «Если вы хотите найти все виды рака, визуализации одного биомаркера недостаточно. Он может пропустить некоторые опухоли. Если ввести второй или третий биомаркер, вероятность удаления всех раковых клеток возрастает, а вероятность лучшего исхода для пациентов возрастает». — сказал Груев, который также является профессором Медицинского колледжа Карла Иллинойса. «Многоцелевые лекарственные препараты и визуализирующие агенты — это недавняя тенденция, и наша группа активно продвигает эту тенденцию, потому что у нас есть технология камеры, которая может отображать несколько сигналов одновременно». Традиционно хирург удаляет опухоль и отправляет ее патологу для оценки, процесс, который может занять от нескольких часов до нескольких дней, сказал исследователь из Иллинойса Индраджит Шривастава, первый автор статьи. По мере того, как исследования перешли к диагностике в реальном времени, несколько проблем препятствовали широкому применению: многие агенты визуализации, нацеленные на опухоль, лишь в минимальной степени достигают своих опухолевых целей, вместо этого быстро выводятся из кровотока и накапливаются в печени, сказал Шривастава. «Несколько человек до нас использовали наночастицы, покрытые эритроцитами, и обнаружили, что они циркулируют дольше — несколько дней. То же самое мы наблюдали у наших мышей: покрытые мембраной наночастицы дольше циркулировали в крови с меньшим поглощением в печени. Поскольку они циркулировали дольше, в опухолях накапливалось больше визуализирующих агентов, что давало нам более сильный флуоресцентный сигнал», — сказал Шривастава.
Художественная визуализация обернутых мембраной наночастиц, связывающихся с маркерами на раковой клетке и испускающих цветной свет. Два биомаркера, на которые нацелены новые визуализирующие агенты, включают один, который преобладает при раке на ранней стадии, и один, который преобладает при раке на поздней стадии, который с большей вероятностью будет метастатическим. Исследователи обнаружили, что зонды эффективно отличали раковую ткань от здоровой ткани, а также отличали два сигнала друг от друга. «Это привлекательно для хирургического применения, поскольку может помочь определить, где именно сделать надрез. Наличие нескольких сигналов дает более общую картину опухоли. И это могло сказать хирургу: «Это могут быть метастазы, вы можете захотеть быть более агрессивными в своем удалении», — сказал Шривастава. По словам Груева, потребность в одной длине волны лазерного света для получения нескольких сигналов является еще одним преимуществом для хирургических приложений, поскольку это делает инструменты намного более компактными, чем те, которые требуют нескольких лазеров для каждой необходимой длины волны. Исследователи планируют разработать больше агентов для визуализации опухолей, нацеленных на несколько маркеров, и продолжить дальнейшие доклинические и клинические исследования с использованием разработанных ими двухсигнальных красителей с хирургическими очками. «В этой битве за удаление всех раковых клеток во время операции нам нужны инвестиции как в технологию камеры для обработки изображений, так и в агенты, нацеленные на опухоль», — сказал Груев. «Эта работа помогает нам лучше понять и направить целостный подход, который мы применяем по мере того, как мы все ближе и ближе приближаемся к клиническим испытаниям».

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• ПлатонАйСтрим. Анализ данных Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Чеканка будущего с Эдриенн Эшли. Доступ здесь.
• Покупайте и продавайте акции компаний PREIPO® с помощью PREIPO®. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=63117.php