Nanopartikler udviklet til at forbedre magnetiske resonansscanningsbilleder

Forskere ved Chemical Technology Institute (ITQ) i Unviersitat Politècnica de València og samarbejdende institutioner har udviklet nanopartikler, der forbedrer kontrasten i magnetiske resonansscanningsbilleder. Måler 90 nanometer, deres kliniske brug kunne lette diagnosen af ​​lever, lunge- og kardiovaskulære patologier, samt mange typer af tumorer. Deres arbejde er udgivet i Nanoskala .

Pablo Botella, chefforsker ved CSIC's Chemical Technology Institute, forklarer, at magnetisk resonansbillede er en klinisk diagnostik af stor betydning. "Imidlertid, Det er normalt svært at få billeder i høj kvalitet på grund af mangel på kontrast og andre ændringer i forbindelse med de forskellige patologier, der undersøges, hvilket kan føre til tab af følsomhed og komplicere diagnosen."

For at afhjælpe disse mangler, kontrastmidler baseret på opløselige gadolinium (Gd³+) chelater indgives almindeligvis intravenøst. Disse midler gør visse skjulte kropsstrukturer eller væv synligt synlige. Disse ændringer er midlertidige og letter den kliniske diagnose, men brugen af ​​disse produkter er muligvis ikke tilrådelig i nogle tilfælde, specifikt hos allergiske patienter eller patienter med nyreproblemer. "Desuden, selvom gadolinium forbedrer den positive kontrast af billederne (klare områder), det påvirker næppe negativ kontrast (mørke områder). I denne forstand, brugen af ​​en uopløselig form for gadolinium kombineret med et mørkt kontrastmiddel ville undgå disse problemer, og det er det, vi har udviklet i dette projekt, " forklarer Botella.

Hybride nanopartikler

Forskerholdet, koordineret af Nanomedicine-gruppen i ITQ ledet af Pablo Botella, har udviklet hybrid nanopartikler, der indeholder to kontrastmidler, gadolinium (Gd3 ⁺ , som øger positiv kontrast) og jern (Fe3 ⁺ , hvilket rejser negativ kontrast), beskyttet af et stabilt silicabetræk. Bestående af en struktur med et højt niveau af bundtning, nanopartiklerne forårsager en synergisk effekt, der især øger deres magnetiske aktivitet, fører til en større stigning i positiv og negativ kontrast i magnetiske resonansbilleder sammenlignet med kommercielle produkter.

I øvrigt, dækslet gør det muligt at tilføje molekyler, der stabiliserer partiklerne i fysiologiske miljøer såsom polyethylenglycol, samt molekyler, der vil lede produktet til et specifikt terapeutisk mål. I denne henseende, "nanopartikler kan selektivt akkumulere på visse patologiske væv, så længe der er et passende vejledende molekyle. Dette ville være nyttigt til diagnosticering af flere typer kræft; vi arbejder i øjeblikket på dets anvendelse til prostatacancer, og opnår positive resultater, " tilføjer Botella.

Resultaterne opnået hos dyr gør det muligt klart at observere, at efter intravenøs administration af dette nye kontrastmiddel, der er en betydelig forbedring af positiv og negativ kontrast i væv, hvor nanopartiklerne ophobes.

På den anden side, siger Eduardo Fernández fra Bioengineering Institute ved UMH og CIBER BBN, "Vores resultater tyder på, at denne nye type kontrastmiddel baseret på hybride nanopartikler ikke er giftig for dyrene, hvor den blev testet, og nanopartiklerne elimineres fuldstændigt gennem galde- og nyreaktivitet, hvilket vidner om dets store potentiale. "

"Resultaterne opnået på en dyremodel tyder på en variabel forbedring på op til 78 procent af signalintensiteten i magnetiske resonansbilleder afhængigt af vævet, gør klinisk diagnose lettere, " konkluderer Pablo Botella. Forøgelsen af ​​signalintensiteten involverer en stigning i kontrast, hvilket igen forbedrer opløsningen, gør det muligt for radiologen klart at skelne mellem patologisk væv og baggrundsstøj.