สารสร้างภาพจะฉายแสงตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของมะเร็งสองตัวพร้อมกันเพื่อให้ภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของเนื้องอก

สารสร้างภาพจะฉายแสงตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของมะเร็งสองตัวพร้อมกันเพื่อให้ภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของเนื้องอก

โหนดต้นทาง: 2702939
05 มิ.ย. 2023 (ข่าวนาโนเวิร์ค) ศัลยแพทย์มะเร็งอาจมีมุมมองที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของเนื้องอกในระหว่างการผ่าตัดในไม่ช้า เนื่องจากมีสารสร้างภาพใหม่ที่สามารถส่องตัวบ่งชี้ทางชีวภาพหลายตัวในคราวเดียว นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์บานา-แชมเพน รายงาน อนุภาคนาโนเรืองแสงที่ห่อหุ้มอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดง มุ่งเป้าไปที่เนื้องอกได้ดีกว่าสีย้อมที่ได้รับการรับรองทางคลินิกในปัจจุบัน และสามารถส่งสัญญาณที่แตกต่างกันสองสัญญาณเพื่อตอบสนองต่อลำแสงผ่าตัดเพียงลำแสงเดียว ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ช่วยให้แพทย์แยกแยะขอบเขตของเนื้องอกและระบุมะเร็งระยะลุกลามได้ . สารสร้างภาพสามารถใช้ร่วมกับกล้องที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ ซึ่งก่อนหน้านี้นักวิจัยได้พัฒนาขึ้นเพื่อการวินิจฉัยแบบเรียลไทม์ระหว่างการผ่าตัด หัวหน้ากลุ่มวิจัย Viktor Gruev ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ในรัฐอิลลินอยส์ กล่าว ในการศึกษาใหม่ในวารสาร ACS Nano (“อนุภาคนาโนที่เคลือบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์สำหรับการแยกวิเคราะห์เนื้องอกและการประมาณค่าเชิงคุณภาพของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของมะเร็งที่การกระตุ้นด้วยความยาวคลื่นเดี่ยวในแบบจำลองหนูและภาพลวงตา”) นักวิจัยได้สาธิตอนุภาคนาโนสัญญาณคู่แบบใหม่ในแบบจำลอง 3 มิติที่เลียนแบบลักษณะของเนื้องอกและสภาพแวดล้อม และในหนูที่มีชีวิต โซลูชั่นจับมือกันของอนุภาคนาโนที่สามารถกำหนดเป้าหมายไบโอมาร์คเกอร์มะเร็งสองตัว โดยให้สัญญาณที่แตกต่างกันสองสัญญาณเมื่อได้รับแสงจากความยาวคลื่นฟลูออเรสเซนต์หนึ่งความยาวคลื่น นักวิจัย Indrajit Srivastava ถือสารละลายอนุภาคนาโนที่สามารถกำหนดเป้าหมายตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของมะเร็งได้ XNUMX ตัว โดยให้สัญญาณที่แตกต่างกัน XNUMX สัญญาณเมื่อได้รับแสงจากความยาวคลื่นฟลูออเรสเซนต์เดียว สิ่งนี้อาจทำให้ศัลยแพทย์เห็นภาพรวมของเนื้องอกที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นและเป็นแนวทางในการตัดสินใจในห้องผ่าตัด เบื้องหลังคือการสแกนตัวอย่างเนื้อเยื่อด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ภาพ: Fred Zwicky) “หากคุณต้องการค้นหามะเร็งทั้งหมด การถ่ายภาพตัวชี้วัดทางชีวภาพเพียงตัวเดียวนั้นไม่เพียงพอ อาจทำให้มีเนื้องอกหายไปได้ หากคุณแนะนำตัวชี้วัดทางชีวภาพตัวที่สองหรือตัวที่สาม ความน่าจะเป็นในการกำจัดเซลล์มะเร็งทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น และความน่าจะเป็นของผลลัพธ์ที่ดีกว่าสำหรับผู้ป่วยก็จะเพิ่มขึ้น” Gruev ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ในวิทยาลัยแพทยศาสตร์ Carle Illinois กล่าว “ยาและสารสร้างภาพที่มีเป้าหมายหลายเป้าหมายเป็นเทรนด์ล่าสุด และกลุ่มของเรากำลังขับเคลื่อนเทรนด์นี้อย่างหนักเพราะเรามีเทคโนโลยีกล้องที่สามารถถ่ายภาพสัญญาณได้หลายสัญญาณในคราวเดียว” ตามเนื้อผ้า ศัลยแพทย์จะเอาเนื้องอกออกและส่งไปให้นักพยาธิวิทยาเพื่อประเมิน กระบวนการที่อาจใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน Indrajit Srivastava นักวิจัยหลังปริญญาเอกในรัฐอิลลินอยส์ ผู้เขียนรายงานฉบับแรกกล่าว ในขณะที่การวิจัยมุ่งไปสู่การวินิจฉัยแบบเรียลไทม์ ความท้าทายหลายประการได้ขัดขวางการประยุกต์ใช้ในวงกว้าง กล่าวคือ สารถ่ายภาพที่มุ่งเป้าไปที่เนื้องอกจำนวนมากเข้าถึงเป้าหมายเนื้องอกได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แทนที่จะถูกกำจัดออกจากกระแสเลือดอย่างรวดเร็วและสะสมในตับ Srivastava กล่าว “คนก่อนหน้าเราสองสามคนเคยใช้อนุภาคนาโนที่เคลือบด้วยเซลล์เม็ดเลือดแดง และพบว่าพวกมันไหลเวียนได้นานกว่า – สองสามวัน เราเห็นสิ่งเดียวกันในหนูของเรา: อนุภาคนาโนที่เคลือบด้วยเมมเบรนจะไหลเวียนในเลือดได้นานขึ้น โดยการดูดซึมในตับลดลง เนื่องจากพวกมันไหลเวียนได้นานขึ้น สารสร้างภาพจึงสะสมอยู่ในเนื้องอกมากขึ้น ทำให้เราได้รับสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ที่แรงขึ้น” ศรีวัสตาวากล่าว
การแสดงของศิลปินเกี่ยวกับอนุภาคนาโนที่ห่อด้วยเมมเบรนจับกับเครื่องหมายบนเซลล์มะเร็งและเปล่งแสงสีออกมา ตัวชี้วัดทางชีวภาพสองตัวที่กำหนดเป้าหมายโดยสารสร้างภาพชนิดใหม่ ได้แก่ ตัวชี้วัดที่แพร่หลายในมะเร็งระยะเริ่มแรก และตัวชี้วัดทางชีวภาพที่แพร่หลายในมะเร็งระยะสุดท้าย ซึ่งมีแนวโน้มที่จะแพร่กระจายมากกว่า นักวิจัยพบว่าการตรวจวัดมีประสิทธิภาพในการแยกเนื้อเยื่อมะเร็งออกจากเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี รวมทั้งแยกสัญญาณทั้งสองออกจากกัน “วิธีนี้น่าสนใจสำหรับการผ่าตัด เนื่องจากสามารถช่วยระบุได้ว่าควรตัดตรงไหน การมีสัญญาณหลายสัญญาณจะทำให้มองเห็นภาพรวมของเนื้องอกได้มากขึ้น และมันสามารถบอกศัลยแพทย์ได้ว่า 'นี่อาจเป็นระยะลุกลาม คุณอาจต้องการที่จะก้าวร้าวมากขึ้นในการกำจัดของคุณ'” Srivastava กล่าว Gruev กล่าวว่าการใช้แสงเลเซอร์ความยาวคลื่นเพียงช่วงเดียวเพื่อส่งสัญญาณหลายสัญญาณถือเป็นข้อดีอีกประการหนึ่งสำหรับการใช้งานในการผ่าตัด เนื่องจากทำให้เครื่องมือมีขนาดกะทัดรัดกว่าการใช้เลเซอร์หลายตัวสำหรับความยาวคลื่นที่ต้องการแต่ละช่วง นักวิจัยวางแผนที่จะพัฒนาสารสร้างภาพเนื้องอกมากขึ้นโดยมีเป้าหมายไปที่เครื่องหมายหลายตัว และจะก้าวไปข้างหน้าด้วยการศึกษาพรีคลินิกและทางคลินิกเพิ่มเติมโดยใช้สีย้อมแบบสัญญาณคู่พร้อมแว่นตาผ่าตัดที่พวกเขาพัฒนาขึ้น “ในการต่อสู้เพื่อให้แน่ใจว่าเราจะกำจัดเซลล์มะเร็งทั้งหมดในระหว่างการผ่าตัด เราต้องการการลงทุนทั้งในเทคโนโลยีกล้องถ่ายภาพและในสารกำหนดเป้าหมายเนื้องอก” Gruev กล่าว “งานนี้ช่วยให้เราตระหนักและชี้แนะแนวทางแบบองค์รวมได้ดีขึ้นในขณะที่เรากำลังเข้าใกล้การทดลองทางคลินิกมากขึ้นเรื่อยๆ”

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก นาโนเวิร์ค