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La nuova tecnica può essere usata direttamente alle placche aterosclerotiche di immagine

Se gli attacchi di cuore squillassero un segnale d'allarme, i pazienti avrebbero una migliore probabilità di prevenzione loro. Quella è l'idea dietro una nuova tecnica di rappresentazione sviluppata da un da un gruppo guidato da spartana dei ricercatori.

Splendiamo attacchiamo un'arteria in cui abbiamo consegnato determinati tipi di particelle che possono assorbire quell'indicatore luminoso. Come prodotto della versione di quell'energia, possono gridare letteralmente indietro noi nei modi che possiamo individuare ed usare per creare le immagini 3D.„

Bryan Smith, professore associato, la facoltà di ingegneria dell'università dello stato del Michigan

Per essere chiaro, il segnale acustico non è udibile alle orecchie umane, ma è catturato facilmente dal trasduttore di un ultrasuono. I ringraziamenti a Smith ed ai suoi colleghi, questa tecnica possono ora essere usati direttamente alle placche aterosclerotiche di immagine, il termine medico per i mucchi grassi che si accumulano in arterie che possono piombo ai colpi ed agli attacchi di cuore.

I ricercatori hanno montrato la nuova tecnica in mouse, il primo punto verso l'avanzamento della tecnologia per uso in esseri umani. Il gruppo ha pubblicato i sui risultati in un articolo che ora è accessibile in linea nei materiali funzionali avanzati giornale. Il giornale egualmente caratterizzerà il lavoro come notizia da copertina interna in un'emissione di settembre.

“La potenza della nostra nuova tecnica è nella sua selettività,„ ha detto Smith, che è il Direttore del laboratorio di traduzione di NanoImmunoEngineering situato all'istituto di MSU per scienza ed assistenza tecnica quantitative di salubrità, o il quoziente d'intelligenza.

“Ci sono certamente altri metodi alle placche di immagine, ma che cosa distingue questa strategia è che è cellulare,„ Smith ha detto. “Specificamente stiamo esaminando le celle -; macrofagi e monociti chiamati -; quello è il più responsabile del rendere una placca vulnerabile in primo luogo.„

Sebbene sia difficile da provare se una placca particolare è responsabile di un colpo o di un attacco di cuore in un paziente, l'idea prevalente è che le placche vulnerabili sono il più pericoloso, Smith ha detto. Queste sono placche infiammatorie che possono rompere e conseguentemente bloccare i vasi sanguigni.

Oltre ai depositi grassi, le placche vulnerabili egualmente contengono i lotti delle celle immuni, compreso molti macrofagi e monociti. Smith ed il suo collega hanno sviluppato le nanoparticelle -; tubuli minuscoli fatti degli atomi di carbonio -; quello naturalmente e specificamente cerca queste celle.

Nell'iniezione delle particelle nei mouse, i ricercatori inviano i tubi che cercano le celle immuni specifiche che si riuniscono in placche. I ricercatori possono poi splendere la luce laser nelle arterie. Se c'è un presente della placca, le particelle assorbiranno l'indicatore luminoso ed emetteranno le onde sonore. I ricercatori poi usano questo segnale acustico individuare e visualizzare la placca.

“Se esaminate un vaso sanguigno normale contro uno con una placca, ci sono molto più di macrofagi e monociti in quello con la placca,„ Smith ha detto. “Ed il nostro metodo realmente sta esaminando i monociti ed i macrofagi. Virtualmente nessun altro tipo delle cellule prende le nanoparticelle.„

L'idea dietro l'indicatore luminoso ed il suono dell'accoppiamento, conosciuti come l'effetto fotoacustico, data da Alexander Graham Bell verso la fine dei 1800s, Smith ha detto. Eppure, andare da quell'idea ad un sistema diagnostico medico, ha richiesto lo sviluppo delle tecnologie cruciali quali i laser e gli ultrasuoni. La tecnica ora è raggiungimento della maturità con Food and Drug Administration che approva un commputer fotoacustico della rappresentazione per la rilevazione del cancro al seno all'inizio di quest'anno.

In futuro, medici possono placche arteriose di immagine in un modo preciso e non invadente con Smith e nelle innovazioni del suo gruppo con le nanoparticelle. Smith unentesi sul progetto era ricercatori dalle università di Emory e di Stanford.

Questo progresso emozionante in nanomedicine era soltanto possibile a causa del nostro gruppo pluridisciplinare degli esperti. Corrente, non ci sono modo efficace di individuare esattamente e placche vulnerabili dell'ossequio prima che piombo ad un attacco di cuore o ad un colpo. Speriamo che i nostri studi contribuiscano a cambiare quello.„

Eliver Ghosn, collaboratore sul progetto e sull'assistente universitario, scuola di medicina di Emory University e Lowance concentra per l'immunologia umana

Da un punto di vista del trattamento, il laboratorio di Smith egualmente già ha indicato che può imballare le loro nanoparticelle con una droga usata per combattere le placche. Muovendosi in avanti, il gruppo esplorerà facendo uso di queste particelle per aiutare con la rappresentazione e la consegna del terapeutico.

“Così voi potreste chiedere, potete connettere quelle idee, sviluppate una combinazione di terapia e di sistema diagnostico? Penso che la risposta sia assolutamente sì,„ Smith ha detto. “C'è molto potenziale in quel regno. È nella conduttura.„

Source:
Journal reference:

Gifani, M., et al. (2021) Ultraselective Carbon Nanotubes for Photoacoustic Imaging of Inflamed Atherosclerotic Plaques. Advanced Functional Materials. doi.org/10.1002/adfm.202101005.