O corpo humano é um sistema frágil, complexo que possa ser afligido por todo o número de doenças, de micróbios patogénicos, ou de problemas médicos. A capacidade aos tecidos e aos órgãos da imagem ajuda a guiar melhorias na droga e na revelação do tratamento. Os métodos intravenosos da fluorescência são uma das ferramentas as mais atrasadas que estão ajudando a conseguir este alvo médico crucial.
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Este artigo discute a fluorescência intravenosa, um formulário da imagem lactente molecular que usa a fluorescência para examinar paredes arteriais.
Fluorescência e espectroscopia da fluorescência: uma vista geral
A fluorescência é um fenômeno que exista em uma escala vasta de sistemas químicos e biológicos. Ocorre quando os átomos ou as moléculas são sujeitados à luz, que excita os elétrons quais relaxam então a seu estado à terra, liberando a luz que pode então ser detectada pelo equipamento especializado. As freqüências diferentes da excitação e da emissão são dependentes do átomo ou da molécula.
O fenômeno próprio foi sabido aproximadamente desde o séculoth 16 mas não era até a publicação' papel “do senhor de George Gabriel Stokes na mudança de Refrangibility da luz” que a fluorescência do termo incorporou o léxico científico comum. Desde então, a espectroscopia da fluorescência e os métodos da microscopia foram desenvolvidos para o uso em um número de estudos através das disciplinas científicas.
Não era até os anos 50 que as substâncias fluorescentes estiveram relatadas correctamente em sistemas vivos com a descoberta da proteína fluorescente verde (GFP) que foi descoberta para ser uma proteína em 1962 por Osamu Shimomura. Desde esta pesquisa inovador, muito mais compostos fluorescentes (fluorophores) foram descobertos e categorizados. Estes incluem tinturas reactivas e conjugadas, tinturas do ácido nucleico, tinturas da função da pilha, e proteínas fluorescentes.
Os avanços tecnológicos em tinturas fluorescentes, na instrumentação óptica, e no software informático todos contribuíram ao campo da imagem lactente da fluorescência e da nossa compreensão do complexo, aos sistemas biológicos dinâmicos e às moléculas nas últimas décadas.
A espectroscopia da fluorescência e as tecnologias associadas são seridas especialmente ao estudo do corpo humano. Nos últimos anos, houve diversas revelações emocionantes que forneceram a ciência médica a capacidade para melhorar a esperança da saúde e da vida nos pacientes.
O impacto da doença cardíaca
Muitas escolhas diferentes do estilo de vida e circunstâncias hereditárias podem causar perturbação no sistema vascular, às vezes com resultados fatais. A doença cardíaca é um dos assassinos os mais grandes no mundo e coloca uma tensão enorme em sistemas de saúde global. Nos E.U., 1 em 4 mortes é atribuído anualmente a algum formulário da doença cardíaca.
As lesões Atherosclerotic são um indicador da doença cardíaca. Estes podem conduzir ao enfarte do miocárdio, aos cursos, e à isquemia crítica do membro (o CLI.) É do interesse crítico aos cientistas médicos e aos profissionais dos cuidados médicos para fornecer a detecção atempada e a intervenção.
A aterosclerose é uma doença inflamatório causada pelo upregulation de moléculas da adesão da leucócito e pelo recrutamento dos macrófagos e das pilhas de T dentro da parede de vasos sanguíneos. Isto causa um acúmulo dos lipidos que podem conduzir para espumar formação da pilha e uma cascata inflamatório entre outros factores de risco.
Os factores de risco que podem causar lesões atherosclerotic incluem a hipertensão, a elevação - colesterol, o fumo, a obesidade, a resistência à insulina, e a inflamação das condições tais como o lúpus. O impacto financeiro nos E.U. apenas era desde 2014-2015 aproximadamente $219 bilhões. Independentemente do custo ao sistema de saúde apenas, há um custo enorme devido a produtividade perdida.
As mudanças do estilo de vida têm indubitàvelmente o impacto o mais grande em termos de impedir a doença cardíaca. Contudo, há uma necessidade urgente para as técnicas de imagem lactente moleculars eficazes e sensíveis que são não-destrutivas e fornecem dados no tempo real. A pesquisa nesta área é chave a destravar melhorias na entrega da droga e em soluções eficazes dos cuidados médicos.
Imagem lactente intravenosa da fluorescência: uma nova ferramenta em detectar a doença cardíaca
A imagem lactente intravenosa foi introduzida primeiramente no começo dos 90. A tecnologia causou uma SHIFT em nossas compreensão e capacidade identificar o acúmulo prejudicial da chapa em paredes vasculares. Contudo, há uma evidência cumulativa dos estudos da histologia-base e os estudos coronários em grande escala da aterosclerose que demonstrem limitações significativas em métodos amplamente utilizados existentes.
A fluorescência intravenosa é uma técnica de imagem lactente molecular cateter-baseada. O sistema usa a fluorescência laser-induzida próximo-infravermelha às paredes vasculares da imagem e detecta chapas de alto risco. Pode ser usado para detectar o autofluorescence arterial da parede ou as moléculas fluorescentes introduzido intravenosa.
Os catetes da imagem lactente empregados nesta técnica contêm uma fibra óptica que entregue e recolha a luz. Estes catetes são introduzidos com as intervenções semi-invasoras no vaso sanguíneo do alvo (por exemplo, pela intervenção coronária percutaneous). A fluorescência gerada pela técnica então é detectada e analisada pela imagem lactente do especialista e por equipamento de processo de dados.
Como muitas técnicas científicas, os resultados podem ser melhorados usando técnicas complementares para fornecer a informação funcional em um contexto morfológico. Estes incluem modalidades estruturais da imagem lactente tais como o tomografia óptico intracoronary da coerência (OCT).
Estudos que empregam a fluorescência intravenosa
Houve diversos estudos realizados que investigaram as aplicações clínicas da fluorescência intravenosa. Um estudo 2016 clínico por Verjans usou e outros a fluorescência laser-induzida intravenosa em combinação com OUTUBRO óptico usando o verde intravenosa introduzido do indocyanine para detectar as chapas carotídeas de alto risco que levam um factor de risco para cursos.
Em 2018, a acta corteja Lin e colegas na imagem lactente usada República da Coreia da vida da fluorescência conjuntamente com OUTUBRO para criar um dispositivo de imagem lactente intravenoso híbrido para visualizar a estrutura e a composição bioquímica de chapas arterioscleróticas em uma artéria do coelho. A equipe estudou o autofluorescence da artéria: nenhum agente exógeno do contraste foi usado neste estudo.
Um outro estudo interessante que fosse publicado em 2017 por Hara T e outros no jornal europeu do coração usou a fluorescência intravenosa (que usa o agente molecular intravenosa introduzido FTP11-CyAm7 da imagem lactente) para detectar in vivo stent intravenoso unhealed. Potencial, esta técnica podia reduzir o risco de trombose do stent e melhorar taxas cirúrgicas do sucesso e de recuperação para pacientes.
Em conclusão
A fluorescência intravenosa é ainda um campo novo na pesquisa clínica da ciência e da doença cardíaca. Contudo, está mostrando algum potencial emocionante transformar-se uma parte pioneiro do conjunto de ferramentas de cientista médico. Com um número crescente de estudos clínicos que exploram a tecnologia e suas aplicações, é provável contribuir a uma fronteira nova em combater um dos interesses os mais persistentes da saúde pública no séculost 21.
Fontes
Bourantas, 2017) imagens lactentes intravenosas híbridas de C.V. e outros (: avanços recentes, considerações técnicas, e aplicações actuais no estudo do coração da fisiologia EUR da chapa J. 38(6) pp. 400-412 (alcançado 13 de maio de 2020th ) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5837589/
Calfon, imagens lactentes moleculars da fluorescência próximo-vermelha intravenosa de M.A. e outros (2010) da aterosclerose: para o visualização arterial coronário das chapas biològica de alto risco J Biomed optar. 15(1): 01107 (alcançado 13 de maio de 2020th ) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3188610/
A acta corteja o Lee, e outros (2018) imagens lactentes intravenosas detalhadas da chapa atherosclerotic in vitro que usam no. científico óptico 14561 (alcançado 13 de maio de 2020) https://www.nature.com/articles/s41598-018-32951-9/ do artigo dos relatórios 8 do tomografia da coerência e da natureza da imagem lactenteth da vida da fluorescência
Imagens lactentes moleculars da fibrina intravenosa de Tetsuya Hara e outros (2015) melhoram a detecção de stents unhealed avaliados pelo tomografia óptico da coerência in vivo. Jornal europeu do coração 38(6) pp. 447-455 (alcançado 13 de maio de 2020th ) https://academic.oup.com/eurheartj/article/38/6/447/2970280
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