Bedre kontrastmidler baseret på nanopartikler

Forskere ved universitetet i Basel har udviklet nanopartikler, der kan tjene som effektive kontrastmidler til magnetisk resonansbilleddannelse. Denne nye type nanopartikler producerer omkring ti gange mere kontrast end de faktiske kontrastmidler og reagerer på specifikke miljøer. Journalen Kemisk kommunikation har offentliggjort disse resultater.

Kontrastmidler forbedrer billeddannelsen af ​​væv opnået ved magnetisk resonansbilleddannelse (MRI). Mens påvisningen af ​​strukturelle detaljer i kroppen kan forbedres væsentligt ved at bruge kontrastmidler, nuværende stoffer producerer utilstrækkelig kontrast til påvisning af de tidlige stadier af sygdomme. En anden begrænsning er, at nuværende kontrastmidler ikke mærker deres biokemiske miljøer. Forskere fra Institut for Kemi ved Universitetet i Basel har udviklet nanopartikler, som kan fungere som "smarte" kontrastmidler til MR.

Kontrastmidler er normalt baseret på metallet Gadolinium, som injiceres og tjener til en forbedret billeddannelse af forskellige organer i en MR. Gadoliniumioner bør bindes med en bærerforbindelse for at undgå de frie ioners toksicitet for den menneskelige krop. Derfor, højeffektive kontrastmidler, der kræver lavere Gadolinium-koncentrationer, repræsenterer et vigtigt skridt til at fremme diagnosen og forbedre patientens helbredsprognose.

Smarte nanopartikler som kontrastmidler

Forskergrupperne af prof. Cornelia Palivan og prof. Wolfgang Meier fra Institut for Kemi ved Universitetet i Basel har introduceret en ny type nanopartikler, som kombinerer flere egenskaber, der kræves for kontrastmidler:en øget MR-kontrast for lavere koncentration, et potentiale for lang blodcirkulation og reaktion på forskellige biokemiske miljøer. Disse nanopartikler blev opnået ved co-assembly af heparin-funktionaliserede polymerer med fanget gadolinium-ioner og stimuli-responsive peptider.

Undersøgelsen viser, at nanopartiklerne har kapacitet til at forstærke MR-signalet ti gange højere end de nuværende midler. Ud over, de har en øget effektivitet i reduktivt miljø, karakteristisk for specifikke regioner, såsom kræftvæv. Disse nanopartikler opfylder talrige nøglekriterier for videre udvikling, såsom fravær af cellulær toksicitet, ingen tilsyneladende antikoagulerende egenskaber, og høj hylde stabilitet. Konceptet udviklet af forskerne ved University of Basel for at producere bedre kontrastmidler baseret på nanopartikler fremhæver en ny retning i designet af MR -kontrastmidler, og understøtter deres implementering til fremtidige applikationer.