I ricercatori di UB progettano la nanoparticella che può porta aperta per i nuovi sistemi “hypermodal„ della rappresentazione

È la tecnologia così avanzata che il commputer capace di usando ancora non esiste.

Facendo uso di due parti biocompatibili, l'università ai ricercatori della Buffalo ed i loro colleghi hanno progettato una nanoparticella che può essere individuata mediante sei tecniche di imaging biomedico:

  • scansione (CT) di tomografia computerizzata;
  • scansione (PET) di tomografia a emissione di positroni;
  • rappresentazione fotoacustica;
  • rappresentazione di fluorescenza;
  • rappresentazione di upconversion; e
  • Rappresentazione di luminescenza di Cerenkov.

In futuro, i pazienti potrebbero ricevere una singola iniezione delle nanoparticelle per fare tutti e sei i fare tipi di rappresentazioni.

Questo genere di rappresentazione “hypermodal„ -- se giungesse a buon fine -- dare a medici una maschera molto più chiara degli organi e dei tessuti dei pazienti che un singolo metodo da solo potrebbe fornire. Potrebbe aiutare i professionisti medici a diagnosticare la malattia ed identificare i limiti dei tumori.

“Questa nanoparticella può aprire la porta per i nuovi sistemi “hypermodal„ della rappresentazione che permettono che molte nuove informazioni siano ottenute facendo uso di appena un agente di contrasto,„ dice il ricercatore Jonathan Lovell, il PhD, assistente universitario di UB di assistenza tecnica biomedica. “Una volta che tali sistemi sono messi a punto, un paziente potrebbe andare teoricamente dentro per una scansione con un commputer invece delle scansioni multiple con i commputer multipli.„

Quando Lovell ed i colleghi hanno usato le nanoparticelle per esaminare i linfonodi dei mouse, hanno trovato che le scansioni dell'ANIMALE DOMESTICO e di CT hanno fornito l'infiltrazione del tessuto più profonda, mentre la rappresentazione fotoacustica ha indicato a dettagli del vaso sanguigno che le prime due tecniche hanno mancato.

Le differenze come questi medici medi possono ottenere una maschera molto più chiara di che cosa sta accadendo dentro l'organismo fondendo i risultati delle modalità multiple.

Un commputer capace dell'esecuzione delle tutte e sei le tecniche di rappresentazione immediatamente ancora non è stato inventato, alla conoscenza di Lovell, ma lui ed i suoi co-author sperano che le scoperte come loro stimolino lo sviluppo di tale tecnologia.

La ricerca, la rappresentazione di Hexamodal con le nanoparticelle Porfirina-Fosfolipide-Rivestite di Upconversion, è stata pubblicata il 14 gennaio online nei materiali avanzati del giornale.

Piombo da Lovell; Paras Prasad, PhD, direttore esecutivo dell'istituto di UB per i laser, fotonica e biofotonica (ILPB); e Guanying Chen, PhD, un ricercatore a ILPB e istituto di tecnologia di Harbin in Cina. Il gruppo egualmente ha incluso i collaboratori del additionanl da queste istituzioni come pure l'università di Wisconsin e di POSTECH in Corea del Sud.

I ricercatori hanno progettato le nanoparticelle da due componenti: Una memoria “di upconversion„ che emette luce blu una volta direzione da indicatore luminoso vicino all'infrarosso e da un fabbricato esterno dei porfirina-fosfolipidi (PoP) che avvolge la memoria.

Ogni parte ha caratteristiche uniche che le rendono l'ideale per determinati tipi di rappresentazioni.

La memoria, inizialmente progettata per la rappresentazione di upconversion, è fatta da sodio, dall'itterbio, dal fluoro, dall'ittrio e dal tulio. L'itterbio è denso in elettroni -- i beni che facilitano la rilevazione dal CT scandiscono.

L'involucro di schiocco ha qualità biophotonic che le rendono un grande raffronto per la fluorescenza e l'immaginazione fotoacustica. Il livello di schiocco egualmente è esperto ad attirare il rame, che è utilizzato in ANIMALE DOMESTICO e nella rappresentazione di luminescenza di Cerenkov.

“Combinare queste due componenti biocompatibili in una singola nanoparticella potrebbe dare a medici di domani un potente, nuovo strumento per imaging biomedico,„ dice Prasad, anche un professore distinto SUNY di chimica, di fisica, di medicina e di ingegneria elettrica a UB. “Più studi dovrebbero essere fatti per determinare se la nanoparticella è sicura da usare per tali scopi, ma non contiene i metalli tossici quale cadmio che fossero conosciuti per comportare i rischi potenziali e per trovare in alcune altre nanoparticelle.„

“Un altro vantaggio di questo agente di contrasto della rappresentazione shell/di nucleo è che potrebbe permettere alla rappresentazione biomedica ai disgaggi multipli, dalla unico molecola alla rappresentazione delle cellule come pure dalla rappresentazione dell'organo e vascolare all'intero-organismo che bioimaging,„ Chen aggiunge. “Queste vaste, capacità potenziali sono dovuto una pluralità di abilità ottiche, fotoacustiche e del radionuclide della rappresentazione che l'agente possiede.„

Lovell dice che il punto seguente nella ricerca è di esplorare gli usi supplementari per la tecnologia.

Per esempio, potrebbe essere possibile fissare una molecola d'ottimizzazione alla superficie che avrebbe permesso alle cellule tumorali di prendere le particelle, qualcosa di schiocco che la rappresentazione della fluorescenza e fotoacustica potesse individuare dovuto i beni del rivestimento astuto di schiocco. Ciò permetterebbe a medici di vedere meglio dove i tumori cominciano e cessano, Lovell dice.

Source:

University at Buffalo