Les chercheurs d'UB conçoivent le nanoparticle qui peut porte ouverte pour les systèmes « hypermodal » neufs de représentation

C'est une technologie ainsi avancée que la machine capable de l'employer n'existe pas encore.

Utilisant deux parts biocompatibles, l'université aux chercheurs de Buffalo et leurs collègues ont conçu un nanoparticle qui peut être trouvé par six techniques d'imagerie médicale :

  • lecture (CT) de tomodensitométrie ;
  • lecture de tomographie (PET) d'émission de positons ;
  • représentation photo-acoustique ;
  • représentation de fluorescence ;
  • représentation d'upconversion ; et
  • Représentation de luminescence de Cerenkov.

À l'avenir, des patients pourraient recevoir une injection unique des nanoparticles pour faire faire chacun des six types de représentation.

Ce genre de représentation « hypermodal » -- si elle se réalisait -- donnerait à des médecins une image beaucoup plus claire des organes et des tissus des patients que seule une méthode unique pourrait fournir. Elle pourrait aider des professionnels médicaux à diagnostiquer la maladie et à recenser les limites de tumeurs.

« Ce nanoparticle peut ouvrir la trappe pour systèmes « hypermodal les » neufs de représentation qui permettent à beaucoup d'information neuve d'être obtenue utilisant juste un agent de contraste, » dit le chercheur Jonathan Lovell, PhD, professeur adjoint d'UB de génie biomédical. « Une fois que de tels systèmes sont développés, un patient pourrait théoriquement aller chercher dedans une échographie avec une machine au lieu des échographies multiples avec les machines multiples. »

Quand Lovell et collègues ont employé les nanoparticles pour examiner les ganglions lymphatiques des souris, ils ont constaté que les échographies de CT et d'ANIMAL FAMILIER ont fourni la pénétration de tissu la plus profonde, alors que la représentation photo-acoustique prouvait à des détails de vaisseau sanguin que les deux premières techniques ont manqué.

Les différences comme ces moyens médecins peuvent obtenir une illustration beaucoup plus claire de ce qui se produit à l'intérieur du fuselage en fusionnant les résultats des modalités multiples.

Une machine capable d'exécuter chacune des six techniques d'imagerie immédiatement n'a pas été encore inventée, à la connaissance de Lovell, mais lui et ses co-auteurs espèrent que les découvertes comme le leur stimuleront le développement d'une telle technologie.

La recherche, représentation de Hexamodal avec Upconversion Porphyrine-Phospholipide-Enduit Nanoparticles, était le 14 janvier en ligne publié dans les matériaux avancés de tourillon.

Elle a été aboutie par Lovell ; Para Prasad, PhD, directeur exécutif de l'institut d'UB pour des lasers, Photonics et Biophotonics (ILPB) ; et Guanying Chen, PhD, un chercheur à ILPB et Institut de Technologie de Harbin en Chine. L'équipe a également inclus les collaborateurs d'additionanl de ces institutions, ainsi que l'université du Wisconsin et de POSTECH en Corée du Sud.

Les chercheurs ont conçu les nanoparticles de deux composantes : Un faisceau de « upconversion » qui rougeoie bleu une fois heurté par la lumière de proche-infrared, et un tissu extérieur des porphyrine-phospholipides (PoP) qui enroule autour du faisceau.

Chaque partie a les seules caractéristiques qui lui effectuent l'idéal pour certains types de représentation.

Le faisceau, au commencement conçu pour la représentation d'upconversion, est effectué à partir du sodium, du ytterbium, du fluor, du yttrium et du thulium. Le ytterbium est dense dans les électrons -- une propriété qui facilite le dépistage par CT balaye.

Le wrapper de bruit a les qualités biophotonic qui lui effectuent une correspondance grande pour la fluorescence et l'imagination photo-acoustique. La couche de bruit est également à même d'attirer le cuivre, qui est employé dans l'ANIMAL FAMILIER et la représentation de luminescence de Cerenkov.

La « combinaison de ces deux composantes biocompatibles dans un nanoparticle unique pourrait donner aux médecins de demain un puissant, outil neuf pour l'imagerie médicale, » dit Prasad, aussi un professeur discerné par SUNY de la chimie, de la physique, du médicament et du génie électrique à UB. « Plus d'études devraient être faites pour déterminer s'il est sûr employer le nanoparticle pour de tels buts, mais il ne contient pas les métaux toxiques tels que le cadmium qui sont connus pour poser des risques potentiels et pour fonder dans quelques autres nanoparticles. »

Un « autre avantage de cet agent de contraste de représentation de faisceau/shell est qu'il pourrait activer la représentation biomédicale aux écailles multiples, de l'unique-molécule à la représentation de cellules, ainsi que de la représentation vasculaire et d'organe à bioimaging du corps entier, » Chen ajoute. « Ces capacités grandes et potentielles sont dues à une pluralité de capacités optiques, photo-acoustiques et de scintigraphie que l'agent possède. »

Lovell dit que la prochaine opération dans la recherche est d'explorer des utilisations complémentaires pour la technologie.

Par exemple, il pourrait être possible de fixer une molécule de désignation d'objectifs à la surface de bruit qui permettrait à des cellules cancéreuses de reprendre les particules, quelque chose que la représentation photo-acoustique et de fluorescence peut trouver en raison des propriétés de la couche sèche de bruit. Ceci permettrait à des médecins de voir mieux où les tumeurs commencent et finissent, Lovell dit.

Source:

University at Buffalo