Агенти візуалізації висвітлюють два біомаркери раку одночасно, щоб отримати більш повну картину пухлини

Агенти візуалізації висвітлюють два біомаркери раку одночасно, щоб отримати більш повну картину пухлини

Мітка часу: 5 червня 2023 3:34
Вихідний вузол: 2702939
05 червня 2023 (Новини Nanowerk) Ракові хірурги незабаром зможуть отримати більш повне уявлення про пухлини під час операції завдяки новим агентам візуалізації, які можуть висвітлювати декілька біомаркерів одночасно, повідомляють дослідники Урбана-Шампейн з Університету Іллінойсу. Флуоресцентні наночастинки, загорнуті в мембрани червоних кров’яних тілець, націлюються на пухлини краще, ніж поточні клінічно схвалені барвники, і можуть випромінювати два різні сигнали у відповідь лише на один промінь хірургічного світла, ця особливість може допомогти лікарям розрізняти межі пухлини та ідентифікувати метастази раку. . Агенти візуалізації можна поєднувати з біоінспірованими камерами, які дослідники раніше розробили для діагностики в режимі реального часу під час операції, сказав керівник дослідницької групи Віктор Груєв, професор електротехніки та комп’ютерної інженерії зі штату Іллінойс. У новому дослідженні в журн ACS Nano («Наночастинки, вкриті клітинною мембраною, для окреслення пухлини та якісної оцінки біомаркерів раку при збудженні однієї довжини хвилі в мишачих і фантомних моделях»), дослідники продемонстрували свої нові наночастинки з подвійним сигналом у фантомах пухлин – 3D-моделях, які імітують особливості пухлин та їх оточення – і на живих мишах. рука тримає розчини наночастинок, які можуть націлюватися на два біомаркери раку, видаючи два різні сигнали при освітленні флуоресцентною хвилею Дослідник Індраджит Шрівастава володіє розчинами наночастинок, які можуть націлюватися на два біомаркери раку, видаючи два різні сигнали при освітленні флуоресцентною хвилею. Це може дати хірургам більш повну картину пухлини та керувати рішеннями в операційній. На задньому плані мікроскопічне сканування зразка тканини. (Зображення: Фред Цвікі) «Якщо ви хочете знайти весь рак, візуалізації одного біомаркера недостатньо. Це може пропустити деякі пухлини. Якщо ви вводите другий або третій біомаркер, підвищується ймовірність видалення всіх ракових клітин, а також підвищується ймовірність кращого результату для пацієнтів». сказав Груєв, який також є професором медичного коледжу Карла Іллінойсу. «Багатоцільові препарати та агенти візуалізації є нещодавньою тенденцією, і наша група посилено підтримує цю тенденцію, оскільки у нас є технологія камери, яка може знімати кілька сигналів одночасно». Традиційно хірург видаляє пухлину і відправляє її патологоанатому для оцінки, процес, який може тривати від годин до днів, сказав дослідник із Іллінойсу Індраджит Шрівастава, перший автор статті. У міру того, як дослідження рухалися до діагностики в реальному часі, кілька проблем завадили широкому застосуванню: багато агентів візуалізації, націлених на пухлину, лише мінімально досягають цільових пухлин, натомість швидко виводяться з кровотоку та накопичуються в печінці, сказав Шрівастава. «Кілька людей до нас використовували наночастинки, вкриті еритроцитами, і виявили, що вони циркулюють довше — кілька днів. Ми спостерігали те саме на наших мишах: покриті мембраною наночастинки довше циркулювали в крові зі зниженим поглинанням у печінці. Оскільки вони циркулювали довше, більше візуалізаційних агентів накопичувалося в пухлинах, даючи нам сильніший флуоресцентний сигнал», — сказав Шрівастава.
Художнє зображення наночастинок, загорнутих у мембрану, зв’язуються з маркерами на раковій клітині та випромінюють кольорове світло. Два біомаркери, на які націлені нові візуалізаційні агенти, включають один, який є поширеним на ранніх стадіях раку, і інший, який поширений на пізніх стадіях раку, який, швидше за все, є метастатичним. Дослідники виявили, що зонди були ефективними для розрізнення ракової тканини від здорової тканини, а також для розрізнення двох сигналів один від одного. «Це привабливо для хірургічного застосування, оскільки може допомогти визначити, де саме робити розріз. Наявність кількох сигналів дає більш загальну картину пухлини. І це може сказати хірургу: «Це може бути метастатичним, можливо, ви захочете бути більш агресивними у видаленні», — сказав Срівастава. Потрібна лише одна довжина хвилі лазерного світла для отримання кількох сигналів є ще однією перевагою для хірургічних застосувань, оскільки це робить прилади набагато компактнішими, ніж ті, які вимагають кількох лазерів для кожної необхідної довжини хвилі, сказав Груєв. Дослідники планують розробити більше агентів для візуалізації пухлин, які націлені на численні маркери, і продовжити подальші доклінічні та клінічні дослідження з використанням їхніх подвійних сигнальних барвників із розробленими ними хірургічними окулярами. «У цій боротьбі за те, щоб ми видалили всі ракові клітини під час операції, нам потрібні інвестиції як у технологію камери візуалізації, так і в агенти, спрямовані на пухлину», — сказав Груєв. «Ця робота допомагає нам краще усвідомлювати та керувати цілісним підходом, який ми використовуємо, оскільки ми все ближче й ближче наближаємось до клінічних випробувань».

Часова мітка:

Більше від Нановерк