Nanopartikler låser op for tumoridentitet

(PhysOrg.com) - Brug af nanopartikler designet til at genkende specifikke sukkerbindende molekyler på overfladen af ​​celler, et team af efterforskere ved Michigan State University har udviklet en proces, der bruger magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) til at låse op for den sukkerbaserede kode, der identificerer forskellige typer kræft og normale celler. Dette arbejde, ledet af Xuefei Huang, Ph.D., blev offentliggjort i Journal of the American Chemical Society .

Forskerne begyndte deres undersøgelse med at syntetisere en samling af magnetiske nanopartikler, hver belagt med en anden sukkertype. Alle pattedyrsceller indeholder en samling af sukkerbindende receptorer, kendt som lektiner, på deres overflader, og hvert lektin har en karakteristisk affinitet for en eller flere sukkerarter.

Ved at bruge flere nanopartikler, hver overtrukket med forskelligt sukker, Dr. Huangs team var i stand til at identificere en sukkerbindende signatur, der var karakteristisk for specifikke typer celler. Fordi nanopartiklerne er stærkt magnetiske, de afbildes let ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), hvor hver nanopartikel genererer et veldifferentieret MR-signal.

Med fem forskellige sukkerbelagte magnetiske nanopartikler i hånden, forskerne testede deres evne til at skelne mellem 10 forskellige typer celler. Ved at bruge en matematisk metode kendt som lineær diskriminantanalyse, efterforskerne viste, at de let kunne identificere alle 10 celletyper gennem en analyse af de kombinerede MRI-signaler produceret af hver nanopartikel. Ikke alene var denne metode i stand til at skelne mellem ondartede og normale celler, men mellem nært beslægtede kræftceller, der ikke kan skelnes på grundlag af en kvalitativ analyse af deres sukker- eller proteinsammensætning.

Dette arbejde er beskrevet detaljeret i et papir med titlen, "Magnetiske glyko-nanopartikler:Et værktøj til at opdage, Differentiere, og lås op for kræftens glykokoder via magnetisk resonansbilleddannelse." Et sammendrag af dette papir er tilgængeligt på tidsskriftets websted.