Il nuovo agente bimodale di contrasto è adatta sia a MRI che alla rappresentazione fotoacustica

L'imaging a risonanza magnetica (MRI) prevede le strutture di organismo interne, con l'aiuto degli agenti di contrasto per migliorare spesso la sensibilità. Un gruppo belga degli scienziati ora ha sviluppato un agente bimodale di contrasto adatto per due tecniche di rappresentazione immediatamente, vale a dire, MRI e una tecnica chiamata la rappresentazione fotoacustica. L'uso di soltanto un agente di contrasto per due tecniche di rappresentazione migliora la sensibilità di entrambi, con soltanto poco impatto sull'organismo del paziente.

MRI è una tecnica ampiamente usata nella medicina e nella ricerca ed è conosciuto per la sua buona risoluzione. Le strutture giù ad un centesimo di un millimetro possono essere risolte. Tuttavia, la sensibilità, la capacità di individuare qualcosa affatto, è a volte un'emissione. Di conseguenza, gli agenti di contrasto sono amministrati spesso per migliorare la chiarezza da cui le strutture possono essere vedute.

I risultati di MRI possono anche essere migliorati congiuntamente ai metodi complementari della rappresentazione, che mettono a fuoco sugli aspetti differenti. Tuttavia, la maggior parte dei strumenti della rappresentazione richiedono la presenza di sonde e di tinture, ma di applicazione in primo luogo dell'agente di contrasto e poi una seconda droga può causare più rischi per il paziente. Ciò ha ispirato Sophie Laurent, un professore all'università di Mons, di Belgio e di suo gruppo sviluppare i cosiddetti agenti bimodali di contrasto - agenti che avrebbero servito entrambi gli strumenti immediatamente.

Gli agenti di contrasto di MRI contengono tipicamente il gadolinio, un elemento paramagnetico che migliora il segnale degli elementi vicino. Il gadolinio libero può essere nocivo, ma è tenuto strettamente all'interno della struttura di una molecola organica. L'idea di Laurent era direttamente di unire l'agente del gadolinio con la sonda usata per la seconda tecnica di rappresentazione.

Il gruppo ha scelto la rappresentazione fotoacustica (PAI), un metodo altamente sensibile e piuttosto nuovo della rappresentazione che misura la risposta del calore in un tessuto agli impulsi del laser. Il metodo è, come MRI, non invadente, ma una tintura organica speciale deve essere presente che assorbe la luce laser applicata dall'esterno. Questa tecnica migliorerebbe chiaramente la sensibilità di MRI, il pensiero degli autori. Le disfunzioni nell'interfaccia e sotto sarebbero individuate con chiarezza senza precedenti.

Per unire l'agente del gadolinio con la tintura organica, gli scienziati hanno scelto la lisina naturale dell'amminoacido come linker. La lisina è speciale fra gli amminoacidi. È una molecola piuttosto lunga che può legare altre a due molecole ad entrambe le estremità. Gli scienziati hanno collegato con successo un agente di MRI chiamato Gd-PCTA con una sonda di PAI con il nome ZW800-1. E c'è un'altra opzione. Oltre alle due connessioni, la lisina possiede una terza connettività, in grado di essere utile in futuro. Gli scienziati immaginano aggiungere un biovector supplementare, per esempio, un peptide che riconosce specificamente un disordine biologico--ciò renderebbe la sonda bimodale di now trimodal.

La sonda bimodale ha migliorato il contrasto di MRI forte come agente commerciale di MRI. Ed ha dato lo stesso segnale fotoacustico come la sonda originale di PAI. Ciò significa che la sonda è a due--un in agente, che facilita la combinazione di MRI e di altre tecniche di imaging biomedico. Il punto seguente sarebbe di provarla negli organismi reali.

Source:
Journal reference:

Devreux, M. et al. (2019) Bimodal Probe for Magnetic Resonance Imaging and Photoacoustic Imaging Based on a PCTA‐Derived Gadolinium(III) Complex and ZW800–1. European Journal of Inorganic Chemistry. doi.org/10.1002/ejic.201900387.