Các tác nhân hình ảnh làm sáng hai dấu ấn sinh học ung thư cùng một lúc để đưa ra hình ảnh đầy đủ hơn về khối u

Các tác nhân hình ảnh làm sáng hai dấu ấn sinh học ung thư cùng một lúc để đưa ra hình ảnh đầy đủ hơn về khối u

Nút nguồn: 2702939
Ngày 05 tháng 2023 năm XNUMX (Tin tức Nanowerk) Các bác sĩ phẫu thuật ung thư có thể sớm có cái nhìn đầy đủ hơn về các khối u trong quá trình phẫu thuật nhờ các tác nhân hình ảnh mới có thể chiếu sáng nhiều dấu ấn sinh học cùng một lúc, các nhà nghiên cứu của Đại học Illinois Urbana-Champaign báo cáo. Các hạt nano huỳnh quang, được bao bọc trong màng tế bào hồng cầu, nhắm mục tiêu vào khối u tốt hơn so với thuốc nhuộm được phê duyệt lâm sàng hiện tại và có thể phát ra hai tín hiệu riêng biệt để phản ứng với chỉ một chùm ánh sáng phẫu thuật, một tính năng có thể giúp bác sĩ phân biệt ranh giới khối u và xác định ung thư di căn . Trưởng nhóm nghiên cứu Viktor Gruev, giáo sư kỹ thuật điện và máy tính ở Illinois, cho biết các tác nhân hình ảnh có thể được kết hợp với máy ảnh lấy cảm hứng từ sinh học mà trước đây các nhà nghiên cứu đã phát triển để chẩn đoán thời gian thực trong quá trình phẫu thuật. Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí ACS Nano ("Các hạt nano được bọc màng tế bào để phân định khối u và ước tính định tính các dấu ấn sinh học ung thư ở mức kích thích bước sóng đơn trong mô hình chuột và ma"), các nhà nghiên cứu đã trình diễn các hạt nano tín hiệu kép mới của họ trong bóng ma khối u – mô hình 3D bắt chước các đặc điểm của khối u và môi trường xung quanh chúng – và ở chuột sống. các giải pháp cầm tay của các hạt nano có thể nhắm mục tiêu hai dấu ấn sinh học ung thư, phát ra hai tín hiệu riêng biệt khi được chiếu sáng bằng một bước sóng huỳnh quang Nhà nghiên cứu Indrajit Srivastava nắm giữ các giải pháp hạt nano có thể nhắm mục tiêu vào hai dấu ấn sinh học ung thư, phát ra hai tín hiệu riêng biệt khi được chiếu sáng bởi một bước sóng huỳnh quang. Điều này có thể cung cấp cho bác sĩ phẫu thuật một bức tranh hoàn chỉnh hơn về khối u và hướng dẫn các quyết định trong phòng phẫu thuật. Phía sau là hình quét mẫu mô bằng kính hiển vi. (Hình ảnh: Fred Zwicky) “Nếu bạn muốn tìm ra tất cả các bệnh ung thư, việc chụp ảnh một dấu ấn sinh học là không đủ. Nó có thể bỏ sót một số khối u. Nếu bạn đưa vào dấu ấn sinh học thứ hai hoặc thứ ba, khả năng loại bỏ tất cả các tế bào ung thư sẽ tăng lên và khả năng mang lại kết quả tốt hơn cho bệnh nhân sẽ tăng lên.” Gruev, người cũng là giáo sư tại Đại học Y khoa Carle Illinois, cho biết. “Các loại thuốc và tác nhân hình ảnh nhắm mục tiêu đa mục tiêu là một xu hướng gần đây và nhóm của chúng tôi đang thúc đẩy xu hướng này mạnh mẽ vì chúng tôi có công nghệ camera có thể chụp ảnh nhiều tín hiệu cùng một lúc.” Theo truyền thống, bác sĩ phẫu thuật sẽ loại bỏ một khối u và gửi nó đến nhà nghiên cứu bệnh học để đánh giá, một quá trình có thể mất hàng giờ đến hàng ngày, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Illinois Indrajit Srivastava, tác giả đầu tiên của bài báo cho biết. Srivastava cho biết, khi nghiên cứu chuyển sang chẩn đoán theo thời gian thực, một số thách thức đã ngăn cản việc ứng dụng rộng rãi: Nhiều tác nhân tạo ảnh nhắm mục tiêu vào khối u chỉ đạt được mục tiêu khối u ở mức tối thiểu, thay vào đó nhanh chóng bị loại bỏ khỏi dòng máu và tích tụ trong gan. “Một số người trước chúng tôi đã sử dụng các hạt nano phủ tế bào hồng cầu và nhận thấy chúng lưu thông lâu hơn – một vài ngày. Chúng tôi cũng thấy điều tương tự ở chuột: Các hạt nano được bọc màng lưu thông lâu hơn trong máu nhưng lại giảm hấp thu ở gan. Bởi vì chúng lưu thông lâu hơn nên nhiều chất tạo ảnh tích tụ trong khối u hơn, mang lại cho chúng tôi tín hiệu huỳnh quang mạnh hơn”, Srivastava nói. Một nghệ sĩ vẽ các hạt nano bọc màng liên kết với các điểm đánh dấu trên tế bào ung thư và phát ra ánh sáng màu. Hai dấu ấn sinh học được các tác nhân hình ảnh mới nhắm tới bao gồm một dấu ấn phổ biến ở bệnh ung thư giai đoạn đầu và một dấu hiệu phổ biến ở bệnh ung thư giai đoạn cuối, có nhiều khả năng di căn hơn. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các đầu dò có hiệu quả trong việc phân biệt mô ung thư với mô khỏe mạnh, cũng như phân biệt hai tín hiệu với nhau. “Điều này rất hấp dẫn đối với ứng dụng phẫu thuật vì nó có thể giúp xác định chính xác vị trí cần cắt. Có nhiều tín hiệu sẽ mang lại bức tranh tổng thể hơn về khối u. Và nó có thể nói với bác sĩ phẫu thuật rằng: 'Đây có thể là di căn, bạn có thể muốn loại bỏ mạnh mẽ hơn.'” Srivastava nói. Gruev cho biết, chỉ cần một bước sóng của ánh sáng laser để tạo ra nhiều tín hiệu là một lợi ích khác cho các ứng dụng phẫu thuật, vì nó làm cho thiết bị này nhỏ gọn hơn nhiều so với những thiết bị cần nhiều tia laser cho mỗi bước sóng cần thiết. Các nhà nghiên cứu có kế hoạch phát triển thêm các tác nhân chụp ảnh khối u nhắm vào nhiều dấu hiệu và tiến tới các nghiên cứu lâm sàng và tiền lâm sàng hơn nữa bằng cách sử dụng thuốc nhuộm tín hiệu kép với kính phẫu thuật mà họ đã phát triển. Gruev cho biết: “Trong cuộc chiến này nhằm đảm bảo loại bỏ tất cả các tế bào ung thư trong quá trình phẫu thuật, chúng tôi cần đầu tư cả vào công nghệ camera chụp ảnh và các tác nhân nhắm mục tiêu khối u”.

Dấu thời gian:

Thêm từ công trình nano