Forskere undersøger radiomærkning af calciumcarbonatpartikler in vivo

Calciumcarbonatpartikler er blandt de mest lovende bioaktive forbindelser. Imidlertid, før deres brug til medicinafgivelse, deres toksicitet bør fastslås, samt deres fordeling i forsøgsdyr. Et team af efterforskere fra ITMO Universitetets afdeling for fysik og teknik og det russiske videnskabelige center for radiologi og kirurgiske teknologier har udviklet nye tilgange til at fylde calciumcarbonatpartikler med modelradionuklider og studeret biofordelingen af ​​disse partikler på rotter ved hjælp af positronemissionstomografi (PET). De fandt ud af, at størrelsen af ​​partiklerne påvirker den specifikke organakkumulering in vivo. Resultaterne af denne undersøgelse er offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader .

Calciumcarbonat-partikler er lovende for biomedicin. De kan let syntetiseres, deres størrelse og form er justerbare, og de er ikke-toksiske og biokompatible. Imidlertid, der er næsten ingen undersøgelser af anvendelsen af ​​disse bærere som PET-midler eller radioaktive mærkningskandidater.

I den nye undersøgelse foretaget af teamet fra ITMO Universitetets fakultet for fysik og teknik, calciumcarbonatpartikler blev mærket med radionuklid gallium ( ⁶⁸ Ga) ved at bruge flere strategier. Indkapslingen af ⁶⁸ Ga ind i kernen af ​​calciumcarbonatpartikler blev anset for at være den mest effektive metode.

Resultaterne af denne undersøgelse kunne bane vejen mod bioimaging af laboratoriedyr. I undersøgelsen, en prøve med radioaktivt mærkede calciumcarbonatbærere blev injiceret i rottens halevene. Efter dette, den blev anbragt i en tomograf i tre timer. I løbet af denne tid, PET-scanningerne blev erhvervet. For at verificere PET-resultaterne, forskerne udtog rottens organer og estimerede niveauet af radioaktivitet.

Ifølge resultaterne, de mikrometriske partikler (ca. 5 μm) var lokaliseret i lungerne, og submikrometriske partikler (ca. 500 nm) blev akkumuleret i lever og milt. "Vi studerede den passive akkumulering af partikler. Det betyder, at vi ikke modificerede dem med nogen form for funktionelle molekyler eller komplekser, der kun kan knyttes til bestemte typer celler. Til fremtidig anvendelse i biomedicin, vi skal bestemme zonen af ​​partiklers fordeling in vivo. Da de udviklede mikropartikler var i stand til at akkumulere i lungerne, de kan være nyttige til diagnosticering af lungesygdomme, for eksempel, " siger Elena Gerasimova.

Det er for tidligt at diskutere mulige terapeutiske anvendelser. Imidlertid, udsigterne er ret lovende. Først, yderligere forskning i sammenhængen mellem størrelsen af ​​partiklerne og deres lokalisering vil gavne lægemiddellevering. Sekund, in vivo undersøgelser af partikelfordeling åbner nye muligheder for diagnoser og undersøgelser af cancer.

"Cirkulationssystemet i sygt væv såsom kræftvæv adskiller sig fra sundt væv. Det syge væv har store porer, hvorigennem partikler kan trænge ind og ophobes. Vi kan visualisere deres placering. På denne måde, vi kan opdage væv beskadiget af kræft og undersøge metastasen, " siger Elena Gerasimova.

Imidlertid, effektiviteten af ​​denne metode er ikke fastslået, og yderligere forskning er påkrævet. Nu, forskerne planlægger at fokusere på eksperimenter, der omfatter reduktion af partiklernes størrelse og deres modifikationer.