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L'inchiostro del tatuaggio ha potuto essere il tasto a migliorare la rilevazione del cancro

L'inchiostro umile nel ago di stampa di un artista del tatuaggio ha potuto essere il tasto a migliorare la rilevazione di cancro, grazie alla nuova ricerca dal dipartimento di USC Viterbi di assistenza tecnica biomedica.

L'assistente universitario saggio di Gabilan nel dipartimento con un laboratorio al centro di USC Michelson per scienze biologiche convergenti, Cristina Zavaleta e la sua rappresentazione sviluppata di recente del gruppo nuova contrappongono gli agenti facendo uso delle tinture comuni quali i coloranti alimentari dell'inchiostro del tatuaggio e. Quando queste tinture sono fissate alle nanoparticelle, possono illuminare i cancri, permettendo che i professionisti medici si differenzino meglio fra le cellule tumorali e le celle adiacenti di normale. L'opera è stata pubblicata nella scienza dei biomateriali.

L'individuazione tempestiva è cruciale affinchè i pazienti abbia i risultati migliori da cancro; una malattia che pregiudicherà più di 38% degli Americani ad un certo punto nella loro vita.

Tuttavia, la rilevazione è provocatoria senza buoni agenti della rappresentazione; contrapponga i materiali che una volta iniettati nei pazienti, tengono conto la rappresentazione quali MRI ed il CT alla funzione con la migliori sensibilità e specificità, permettendo ai professionisti medici di diagnosticare con accuratezza ed i chirurghi per identificare i margini esatti dei tumori.

“Per esempio, se il problema è tumore del colon, questo è individuato via l'endoscopia,„ Zavaleta ha detto. “Ma un endoscopio è letteralmente appena una torcia elettrica sull'estremità di un bastone, in modo da fornirà soltanto le informazioni sulla struttura del colon - potete vedere un polipo e conoscervi per avere bisogno di di catturare una biopsia.„

“Ma se potessimo fornire gli strumenti della rappresentazione per aiutare medici a vedere se quel polipo particolare è cancerogeno o solo benigno, forse nemmeno devono catturarlo,„ ha detto.

Le nanoparticelle illuminate si muovono tramite un vaso sanguigno per trovare il cancro. Le tinture di coloritura sono state incorporate nelle nanoparticelle per tenere conto contrasto più sensibile della rappresentazione quando identifica le celle cancerogene.

Per raggiungere questo, il gruppo ha scoperto una sorgente unica degli agenti di contrapposizione ottici dalle tinture di coloritura della famiglia ed i pigmenti che incontriamo ordinariamente. Questi “inchiostri ottici„ possono essere fissati alle nanoparticelle d'ottimizzazione per migliorare la rilevazione e la localizzazione del cancro.

Le tinture ed i pigmenti sono stati scoperti dai coloranti comuni che già hanno approvazione degli Stati Uniti (FDA) Food and Drug Administration, che le speranze del gruppo possono permetterle a di essere più facilmente ed applicato sicuro nella pratica della rappresentazione.

Per Zavaleta, l'inspirazione direzione in un posto insolito -- una classe di animazione con gli artisti di Pixar in Emeryville, California, la casa dello studio famoso. Zavaleta, che gode dell'arte e dell'animazione fra i suoi hobby, ha detto che è stata intrigata dagli inchiostri e dalle vernici che gli artisti portati classificare.

“Stavo pensando a come queste realmente alte vernici del pigmento, come gli acquerelli di gouache, erano luminose in un modo che non avevo veduto prima e stavo domandando se avessero beni ottici interessanti,„ Zavaleta ho detto.

L'idea piombo lei tatuare l'artista a San Francisco vicino, il cielo di Adam, un altro artigiano che lavora con le tinture luminose.

Mi ricordo che ho portato una lastra grossa di 96 pozzi ed ha schizzato l'inchiostro del tatuaggio in ciascuno dei pozzi. Poi ho catturato gli inchiostri al nostro scanner di Raman (utilizzato per individuare sensibile le nostre nanoparticelle d'ottimizzazione) e scoperto queste impronte digitali spettrali realmente stupefacenti che potremmo usare al codice a barre le nostre nanoparticelle. Era eccellente si raffredda.„

Cristina Zavaleta

Una delle sfide della sicurezza della rappresentazione facendo uso delle nanoparticelle, è che spesso queste nanoparticelle possono avere una conservazione prolungata negli organi come il fegato e la milza, che sono responsabili della prova di ripartire la nanoparticella. A causa di queste preoccupazioni della sicurezza, è cruciale considerare i nanomaterials biodegradabili. Corrente, c'è una quantità limitata di agenti ottici di contrasto approvati per uso clinico.

A tal fine, il gruppo di Zavaleta ha considerato i coloranti alimentari comuni che potrebbero essere usati per decorare le nanoparticelle, quali le tinture trovate in caramelle variopinte come i birilli ed i m&Ms. Questi prodotti alimentari brillantemente colorati che gli esseri umani consumano ordinariamente sono stati reputati da FDA come cassaforte per consumo umano.

“Ci abbiamo pensati, lasciato esaminare alcuni dei coloranti alimentari approvati dalla FDA della droga, del cosmetico e che esistono e vedono che beni ottici sono fra quelle tinture,„ Zavaleta hanno detto. “Ed in modo che sia dove abbiamo finito trovando che molte di queste tinture approvate dalla FDA hanno beni ottici interessanti che potremmo sfruttare per la rappresentazione.„

Il gruppo ha sviluppato una nanoparticella che porterà questi agenti altamente pigmentati della rappresentazione come “carico utile.„ Zavaleta ha detto che le particelle sono di una dimensione specifica che permette loro di penetrare passivamente nelle aree del tumore, ma possono anche essere conservato dovuto la loro dimensione.

La maggior parte degli agenti di contrasto della rappresentazione utilizzati nella clinica oggi sono piccole tinture della molecola.

“Con le piccole molecole, potete potere vederle accumularti inizialmente nelle aree del tumore, ma dovreste essere prima che finissero lasciando l'area del tumore da espellere,„ Zavaleta rapido avete detto. “Le nostre nanoparticelle sembrano essere abbastanza piccole filtrare da parte a parte, ma allo stesso tempo abbastanza grande per essere conservato nel tumore e quello è che cosa chiamiamo l'effetto migliorato della conservazione e di permeabilità.„

La nanoparticella può anche “essere decorata„ con un più grande carico utile della tintura che i piccoli agenti precedenti della rappresentazione della molecola, che il gruppo ha indicato nell'ambito della rappresentazione della fluorescenza piombo al segnale più luminoso ed alla localizzazione significativa delle nanoparticelle in tumori.

“Se incapsulate un mazzo di tinture in una nanoparticella, state andando potere vederla migliorare perché sta andando essere più luminosa,„ Zavaleta avete detto. “È come usando un pacchetto di tinture piuttosto che appena una singola tintura.„

Source:
Journal reference:

Salinas, H.R., et al. (2020) A colorful approach towards developing new nano-based imaging contrast agents for improved cancer detection. Biomaterials Science. doi.org/10.1039/D0BM01099E.