Dynamik af nanopartikler ved hjælp af et nyt isoleret lymfatisk kar lumen perfusionssystem

Nanopartikler, der anvendes i lægemiddelleveringssystemer, bioimaging, og regenerativ medicin migrerer fra væv til lymfekar efter indtrængen i kroppen, så det er nødvendigt at afklare samspillet mellem nanopartikler og lymfekar. Selvom der er udviklet teknologi til at observere strømmen af ​​nanopartikler gennem lymfekar in vivo, der har ikke været nogen metode til at evaluere strømmen af ​​nanopartikler på en mere detaljeret og kvantitativ måde ex vivo. Dermed, Der blev udført forskning for at udvikle et ex vivo perfusionssystem for lymfekarlumen for at bestemme, hvordan nanopartikler bevæger sig i lymfekar, og hvordan de påvirker den fysiologiske bevægelse af lymfekar.

Nanopartikler introduceret i kroppen trænger ind i lymfekarrene, som spontant trækker sig sammen og udvider sig for at transportere lymfevæske gennem hele organismen. En forskergruppe ledet af professor Naoto Saito, direktør for Institut for Biomedicinske Videnskaber, og Chika Kuroda, en tredjeårsstuderende ved Yamaguchi University Fakultet for Medicin og Sundhedsvidenskab og kandidat fra kandidatuddannelsen ved Shinshu University Graduate School of Medicine, har udviklet et nyt isoleret lymfekar lumen perfusionssystem, der kan flytte kulstof nanorør og andre nanopartikler ind i kirurgisk fjernede lymfekar for visuelt at evaluere deres egenskaber. Det lykkedes for gruppen at udvikle et nyt eksperimentelt system til at evaluere, hvordan nanopartikler bevæger sig i lymfekar, og hvordan de påvirker den fysiologiske bevægelse af lymfekar. Det eksperimentelle system, der er udviklet i denne undersøgelse, har gjort det muligt visuelt og kvantitativt at belyse interaktionen mellem nanopartikler og lymfekar og at evaluere den biologiske sikkerhed af nanopartikler.

Dette er første gang, at et ex vivo perfusionssystem er blevet skabt til at vurdere virkningerne og kinetikken af ​​nanopartikler i lymfekar under spontan karkontraktion og ekspansion. Sammenlignet med in vivo undersøgelser, perfusionssystemet tillader højere opløsning og mere detaljeret observation af nanomaterialebevægelser sammen med tilhørende lymfatiske karreaktioner. Desuden, det nye system muliggør både kvantitative og histologiske vurderinger af et enkelt lymfekars fysiologiske reaktion på nanomaterialer. Ved at bruge dette eksperimentelle system til at evaluere specifikke nanopartikler, de fysiologiske og histologiske virkninger af nanopartiklerne på lymfekarrene kan afklares, og den kliniske anvendelse af nanopartikler kan opnås mere sikkert ved at evaluere deres biologiske sikkerhed i kombination med celle- og dyreforsøg.

Nanopartikler anses for at være nyttige muligheder for lægemiddellevering og kræftbilleddannelse. Efter at være kommet ind i kroppen, de vides at komme ind i lymfekar og akkumuleres i lymfeknuder, selvom de præcise interaktioner mellem nanopartikler og lymfekar forbliver uklare. Det nye perfusionssystem muliggør detaljerede undersøgelser, sikkerhed, og belysning af farmakokinetik til fremtidige kliniske nanopartikelanvendelser. I fremtiden, gruppen planlægger at undersøge virkningen af ​​forskellige nanopartikler på lymfekar afhængigt af deres koncentration og tid med det formål at anvende nanopartikler til medicin. Ud over, forskergruppen planlægger at verificere sikkerheden af ​​nanopartikler til kliniske anvendelser ved at kombinere dem med celle- og dyreforsøg. Ultimativt, de vil gerne bruge dette system til klinisk at anvende partikler, hvis sikkerhed er blevet bekræftet på en lang række områder såsom DDS og billeddannelse, og at belyse virkningerne af nanopartikler på lymfesystemet.

Undersøgelsen er publiceret i Nano i dag .