Sporing af terapeutiske nanopartikler, der er målrettet mod brysttumorer

Forskere ved Rice University, samarbejder med efterforskere på Baylor College of Medicine, har brugt to forskellige typer billeddannelsesteknologier til at spore leveringen af ​​en terapeutisk nanopartikel til brysttumorer. Resultaterne af denne undersøgelse, som står i journalen Nano bogstaver , ikke kun demonstrere evnen til at skabe og spore multimodale nanopartikler i kroppen, men giver også værdifuld information om, hvordan målrettede midler påvirker skæbnen for komplekse nanopartikler i kroppen.

Dette arbejde blev ledet af Naomi Halas hos Rice og Amit Joshi hos Baylor. Dr. Halas er co-principal investigator af et af 12 Cancer Nanotechnology Platform Partnerships finansieret af National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer. Dr. Joshi er medlem af Texas Center for Cancer Nanomedicine, et af ni Centers of Cancer Nanotechnology Excellence finansieret af National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer.

Forskerne udførte deres undersøgelser ved hjælp af en guld nanoskal, hvortil de tilføjede en magnetisk jernoxidnanopartikler indlejret i et tyndt lag siliciumdioxid, efterfulgt af et lag af et fluorescerende molekyle kendt som ICG og målrettet antistof, og til sidst et lag af polyethylenglycol (PEG) for at gøre hele konstruktionen biokompatibel. Til målretning mod brysttumorer, forskerne brugte et antistof, der genkender HER2-overfladeproteinet, der findes på nogle former for brystkræft.

Efter at have injiceret denne nanopartikel i mus, der bærer humane tumorer, der overudtrykker HER2-proteinet, forskerne brugte både nær-infrarød billeddannelse og magnetisk resonansbilleddannelse til at følge partiklerne i de næste 72 timer. Tumorniveauer af nanopartikler toppede omkring 4 timer efter injektion. I modsætning, der var ringe akkumulering af nanopartikler i tumorer, når de blev injiceret i mus med tumorer, som ikke overudtrykker HER2-proteinet. Resultaterne opnået, når dyrene blev afbildet ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse, adskilte sig ved, at tumorniveauer ikke nåede top før 24 timer efter injektion.

Forskerne antog, at de to resultater adskilte sig, fordi fluorescensbilleddannelse detekterer nanopartikler knyttet til den ydre kant af tumoren, mens magnetisk resonansbilleddannelse detekterer nanopartikler fordelt i hele tumormassen. Det faktum, at det tager længere tid for nanopartikler at diffundere ind i kernen af ​​en tumor end blot at binde sig til dens overflade, ville forklare tidsforskellen. Yderligere eksperimenter bekræftede, at nanopartiklerne forblev intakte gennem hele eksperimentet.