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Principi, resistenze e debolezze di Micro-Ultrasuono

l'Micro-ultrasuono è una versione miniaturizzata dell'ultrasuono con una più vasta gamma di applicazioni, particolarmente nella ricerca pertinente ai piccoli modelli animali. Le più piccole versioni delle tecniche di rappresentazione amplificano l'efficacia delle tecniche ed egualmente diminuiscono il numero degli animali richiesti per uno studio particolare.

Lo strumento della rappresentazione di micro-ultrasuono si è evoluto negli ultimi dieci anni come tecnica relativamente economica per lo studio dei modelli animali piccoli. Ciò a sua volta contribuisce ad analizzare le malattie in esseri umani. Gli approcci recenti hanno permesso di catturare le immagini alle più alte frequenze, così permettendo ad una miriade di nuovi usi. La tecnica di micro-ultrasuono ampiamente è utilizzata in varie applicazioni nel cancro, nella biologia dello sviluppo e nella malattia cardiovascolare.

Principi di micro-ultrasuono

Nei sistemi di micro-ultrasuono, le onde sonore sono generate dai trasduttori e poi sono propagate attraverso i tessuti viventi. I tessuti riflettono queste onde sonore che poi ritornano al trasduttore. Le onde sonore poi sono tradotte in due ed immagini tridimensionali. le tecniche di Micro-ultrasuono sono molto utili per la ricerca sui piccoli animali negli intervalli di frequenza di 15 - 80 megahertz.

Applicazioni dell'micro-ultrasuono

  • Le guide studiano i trattamenti che si presentano durante tempo, per esempio, le variazioni di volume del tumore e l'angiogenesi
  • Piattaforma dedicata per il video frequenza cardiaca, ECG, respirazione e della temperatura corporea degli animali
  • La modalità della selezione aiuta l'individuazione tempestiva del tumore del µm del diametro 50 o sopra
  • Guide per riflettere aspersione del tumore e velocità di flusso sanguigno
  • Permette all'micro-iniezione delle droghe, delle cellule staminali e di altre sonde nei tumori
  • Osservazione di flusso e dei capillari in neoangiogenesis
  • Rappresentazione molecolare mirata a con l'aiuto degli agenti quali i integrins e VEGFR
  • Rilevazione e misura della cardiotossicità come conseguenza della terapia del cancro

Resistenze dell'micro-ultrasuono

  • l'Micro-ultrasuono è una tecnica rapida e in tempo reale che cattura i dati alla velocità di intorno 1000 fotogrammi al secondo
  • le unità di Micro-ultrasuono sono portatili e relativamente redditizie
  • Facendo uso dell'micro-ultrasuono, è possibile prevedere gli eventi ad alta velocità in mouse quali in vivo flusso sanguigno e la funzione cardiaca.
  • Permette la risoluzione della rappresentazione di µm fino a 30 - così permettendo di visualizzare il sistema vascolare minuscolo del tumore
  • Non c'è rischio di effetti collaterali di radiazione
  • Con l'aiuto degli agenti di contrasto, è possibile aumentare la risoluzione di immagine a µm 3-5
  • Una combinazione di microbubbles e di indicatori permette alla visualizzazione al livello molecolare
  • Il suo intervallo delle applicazioni è alla pari di quello delle tecniche di rappresentazione doppie quale micro-MRI/PET.
  • le unità di Micro-ultrasuono permettono all'accesso ai dati grezzi, che non sono solitamente possibili con i sistemi commerciali di ultrasuono

Debolezze dell'micro-ultrasuono

  • La profondità di infiltrazione dell'micro-ultrasuono è limitato confrontata alle simili tecniche come micro--MRI, l'micro-ANIMALE DOMESTICO, il micro-CT e micro--SPECT.
  • La profondità della rappresentazione diminuisce con l'aumento di frequenza; la profondità tipica della rappresentazione dell'micro-ultrasuono è circa 3 cm sotto l'interfaccia, che è ancora adeguata per i piccoli animali quali i ratti ed i mouse.
  • È pensato generalmente che la qualità della rappresentazione di ultrasuono dipenda dalle abilità dell'operatore, ma le unità più facili da usare disponibili al giorno d'oggi sostengono che questa non è vera.
  • Gli agenti di contrasto utilizzati nella tecnica di micro-ultrasuono non possono diffondersi solitamente dal sistema vascolare minuscolo del tumore, che è principalmente uno svantaggio. In alcune situazioni, può essere una buona cosa, come nella rappresentazione di aspersione del tumore e di angiogenesi.

Disponibilità commerciale

Parecchie unità di micro-ultrasuono sono disponibili nel commercio per gli usi della ricerca. Per esempio, il sistema di micro-ultrasuono di ExactVu™ dalla rappresentazione esatta è adatto a rappresentazione della prostata ed a biopsia non invadenti, in tempo reale, ad alta definizione. Secondo il Presidente della rappresentazione esatta, la risoluzione di ExactVu è 300% di più confrontato alle piattaforme convenzionali di ultrasuono come pure permette alla rappresentazione a 29 megahertz durante, per esempio, biopsie transrectal.

I sistemi della rappresentazione di Vevo egualmente offre le unità di micro-ultrasuono di Vevo LAZR che usano il photoacoustics per in vivo la rappresentazione dei modelli animali minuscoli. L'micro-ultrasuono di LAZR è destinato per lavorare ad un intervallo di frequenza di 30-70 megahertz. Con una risoluzione di µm 30, questi possono essere ideali per gli studi a lungo termine sull'angiogenesi del cancro dei mouse e del ratto.

Riferimenti

  1. https://www.exactimaging.com/videos/exactvu-micro-ultrasound-a-true-revolution-in-resolution
  2. http://www.nature.com/app_notes/nmeth/2015/151404/pdf/nmeth.f.381.pdf
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3262267/

[Ulteriore lettura: Micro-Ultrasuono]

Last Updated: Feb 26, 2019

Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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