Los investigadores de UB diseñan el nanoparticle que puede puerta abierta para los nuevos sistemas “hypermodal” de la proyección de imagen

Es la tecnología avance tan que no existe la máquina capaz de usarla todavía.

Usando dos porciones biocompatibles, la universidad en los investigadores del búfalo y sus colegas han diseñado un nanoparticle que se puede descubrir por seis técnicas de proyección de imagen médica:

  • exploración de la tomografía (CT) calculada;
  • exploración (PET) de la tomografía por emisión de positrones;
  • proyección de imagen fotoacústica;
  • proyección de imagen de la fluorescencia;
  • proyección de imagen del upconversion; y
  • Proyección de imagen de la luminiscencia de Cerenkov.

En el futuro, los pacientes podrían recibir una única inyección de los nanoparticles para hacer los seis tipos de proyección de imagen hacer.

Esta clase de proyección de imagen “hypermodal” -- si vino a la fruición -- daría a doctores un retrato mucho más sin obstrucción de los órganos y de los tejidos de los pacientes que un único método solamente podría ofrecer. Podría ayudar a profesionales médicos a diagnosticar enfermedad y a determinar los límites de tumores.

“Este nanoparticle puede abrir la puerta para los nuevos sistemas “hypermodal” de la proyección de imagen que permiten que mucha nueva información sea obtenida usando apenas un agente del contraste,” dice al investigador Jonatán Lovell, doctorado, profesor adjunto de UB de la ingeniería biomédica. “Una vez que se desarrollan tales sistemas, un paciente podría entrar teóricamente para una exploración con una máquina en vez de exploraciones múltiples con las máquinas múltiples.”

Cuando Lovell y los colegas utilizaron los nanoparticles para examinar los ganglios linfáticos de ratones, encontraron que las exploraciones del CT y del ANIMAL DOMÉSTICO ofrecieron la penetración más profunda del tejido, mientras que la proyección de imagen fotoacústica mostró a detalles del vaso sanguíneo que las primeras dos técnicas faltaron.

Las diferencias como estos doctores medios pueden conseguir un retrato mucho más sin obstrucción de qué está suceso dentro de la carrocería combinando los resultados de modalidades múltiples.

Una máquina capaz de realizar las seis técnicas de proyección de imagen inmediatamente todavía no se ha inventado, al conocimiento de Lovell, sino que él y sus co-autores esperan que los descubrimientos como los suyos estimulen el revelado de tal tecnología.

La investigación, proyección de imagen de Hexamodal con Upconversion Porfirina-Fosfolípido-Revestido Nanoparticles, fue publicada el 14 de enero en línea en los materiales avanzados del gorrón.

Fue llevada por Lovell; Paras Prasad, doctorado, director ejecutivo del instituto de UB para los laseres, Photonics y Biophotonics (ILPB); y Guanying Chen, doctorado, investigador en ILPB y Instituto de Tecnología de Harbin en China. Las personas también incluyeron los colaboradores del additionanl de estas instituciones, así como la universidad de Wisconsin y de POSTECH en Corea del Sur.

Los investigadores diseñaron los nanoparticles a partir de dos componentes: Una base del “upconversion” que brilla intensamente azul cuando es golpeada por la luz del infrarrojo cercano, y un tejido exterior de porfirina-fosfolípidos (PoP) que envuelva alrededor de la base.

Cada parte tiene características únicas que la hagan que el ideal con certeza pulsa de proyección de imagen.

La base, diseñada inicialmente para la proyección de imagen del upconversion, se hace del sodio, del iterbio, del flúor, del itrio y del tulio. El iterbio es denso en electrones -- una propiedad que facilita la detección por el CT explora.

La envoltura del estallido tiene calidades biophotonic que le hagan un gran fósforo para la fluorescencia y la imaginación fotoacústica. La capa del estallido también es experta en atraer el cobre, que se utiliza en ANIMAL DOMÉSTICO y proyección de imagen de la luminiscencia de Cerenkov.

“Combinar estos dos componentes biocompatibles en un único nanoparticle podría dar a doctores de mañana un potente, nueva herramienta para la proyección de imagen médica,” dice Prasad, también profesor distinguido SUNY de química, de la física, del remedio y de la ingeniería eléctrica en UB. “Más estudios tendrían que ser hechos para determinar si el nanoparticle es seguro de utilizar para tales propósitos, pero no contiene los metales tóxicos tales como cadmio que se saben para plantear riesgos potenciales y para encontrar en algunos otros nanoparticles.”

“Otra ventaja de este agente del contraste de la proyección de imagen de la base/de la granada es que podría habilitar proyección de imagen biomédica en las escalas múltiples, de la único-molécula a la proyección de imagen de la célula, así como de proyección de imagen vascular y del órgano a la entero-carrocería bioimaging,” Chen agrega. “Estas capacidades amplias, potenciales son debido a una pluralidad de capacidades ópticas, fotoacústicas y del radionúclido de la proyección de imagen que el agente posea.”

Lovell dice que el paso siguiente en la investigación es explorar las aplicaciones adicionales para la tecnología.

Por ejemplo, puede ser que sea posible sujetar una molécula de alcance a la superficie que permitiría a las células cancerosas tomar las partículas, algo del estallido que la proyección de imagen fotoacústica y de la fluorescencia puede descubrir debido a las propiedades de la capa elegante del estallido. Esto permitiría a doctores ver mejor donde los tumores comienzan y terminan, Lovell dice.

Source:

University at Buffalo