Field-cycling relaxometry kan vurdere tumorstatus ved at måle hastigheden af ​​cellulær vandudveksling

Hvor aggressiv er en tumor? For at måle tumorstatus uden at tage vævsprøver, Italienske forskere har udviklet en metode baseret på magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) af hele kropsdele. Teknikken måler proton -nukleare resonansdispersionsprofiler ved lave magnetfelter, som afslører tumorcellernes vandudveksling. Dermed, tumorudvikling kan overvåges hurtigt og ikke -invasivt, siger forfatterne til undersøgelsen offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie .

Klinisk brugt højfelt-MR kan producere billeder af tumorer med fremragende rumlig opløsning. Billederne er erhvervet ved et fast magnetfelt og afslører værdifulde data om tumormorfologien. Imidlertid, dynamiske processer som tumorfysiologi og metabolisme er ikke så let at vurdere. Dette er en begrænsning, der delvist er blevet overvundet ved administration af kontrastmidler, men en mere direkte metode ligger i selve teknikken. Forsker Simonetta Geninatti Crich ved University of Torino, Italien, og hendes kolleger brugte en field-cycling-nuklear magnetisk resonans (NMR) -opsætning til at måle de nukleare afslapningshastigheder ved lave magnetfelter og fandt en klar sammenhæng mellem vanddynamikken og tumortyperne.

NMR hurtige feltcyklingsteknikker måler protonernes afslapningstid, spredningsprofiler, efter en sekvens af magnetiske cyklusser i et magnetfelt. Afhængigt af magnetfeltets styrke, forskellige protonbetingelser kan sonderes. Vanddynamik i en svulst, for eksempel, er kun tilgængelige på de variable og lavmagnetiske felter, der produceres med disse cykelteknikker. I dette studie, holdet brugte et tilpasset NMR -instrument, der skifter mellem forskellige feltstyrker, til dataindsamling om tumorer i dyremodeller. Som resultat, tre forskellige tumormodeller og sundt muskelvæv (tumorerne blev implementeret i et ben af ​​en mus) producerede tydelige proton -afslapningskurver.

Efter analyse af kurvernes kinetik, forskerne identificerede tre underliggende scenarier:langsom vandveksling, hurtig udveksling, og en mellemliggende valutakurs med bidrag fra både intra- og ekstracellulære rum. En hurtig udveksling indikerer en høj metabolisk hastighed og dermed en høj aktivitet af tumorcellen. "Denne øgede metaboliske aktivitet er karakteristisk for aggressive og meget metastatiske tumorceller" siger prof. Geninatti Crich. Tumorcellerne lindrer deres høje metaboliske tryk gennem en forbedret vandudveksling med ydersiden af ​​cellen. Denne parameter er nu direkte tilgængelig med denne teknik, som forskerne har bevist.

Metoden muliggjorde direkte, hurtig, og ikke -invasiv vurdering af tumorstatus. Forskerne beskriver metoden som "en mulighed for nye diagnostiske muligheder inden for onkologi". De planlægger at anvende det i de hurtige feltcykel -MR -teknologier, der i øjeblikket er udviklet til klinisk brug.