Forbedring af åreforkalkningsdiagnose ved hjælp af ultrasmå calciumcarbonatnanopartikler

Åreforkalkning er karakteriseret ved hærdning af blodkarrene, især visse arterier, på grund af den lokale opbygning af fibre og lipider (hovedsageligt kolesterol) i den indre væg af en arterie, hvilket får den til at indsnævres. Det er en kompleks sygdom, der kan udløse livstruende begivenheder, såsom myokardieinfarkt og iskæmisk slagtilfælde.

På trods af sværhedsgraden af ​​denne sygdom mangler konventionelle diagnostiske protokoller specificitet og kan ikke forudsige typen af ​​aterosklerotisk læsion eller risikoen for plaqueruptur.

Som CIC biomaGUNE Ikerbaskiske forskningsprofessor Jesús Ruiz-Cabello forklarede, "at diagnosticere plaksårbarhed er fortsat en udfordring på grund af manglen på effektive diagnostiske værktøjer. For at løse dette problem, teknologier, såsom den ikke-invasive medicinske billeddannelse af aterosklerotisk plak ved hjælp af skræddersyede nanoteknologiske løsninger, Men på grund af pladens porøsitet er det stadig en vanskelig opgave at få billeder ved hjælp af nanopartikler."

Et CIC biomaGUNE-team ledet af Ruiz-Cabello har sammen med Ikerbaskisk forskningsprofessor Susana Carregal – begge medlemmer af det biomedicinske forskningsnetværkscenter CIBERES – udviklet kontrastmidler til at opnå selektiv molekylær billeddannelse af aterosklerotiske plaques ved hjælp af ultrasmå amorfe calciumcarbonat-nanopartikler. Calciumcarbonat (CaCO3) er et sikkert, biokompatibelt materiale med en lang tradition for brug i tekstiler, kosmetik og fødevarer.

I dette arbejde, offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano , sammenlignede holdet forskellige nanopartikler, der er specielt designet til forskellige træk ved åreforkalkning (såsom forkalkning eller betændelse), som giver nyttige oplysninger om fasen eller stadiet af plakudvikling.

"Vi formåede at modulere de biologiske interaktioner og kontrast af disse nanopartikler til forskellige billeddannelsesteknikker, herunder magnetisk resonansbilleddannelse, ved omhyggeligt at designe deres fysisk-kemiske egenskaber," sagde Carregal. "Vores arbejde viser, at Gd(III)-doterede amorfe calciumcarbonatnanopartikler er et effektivt værktøj på grund af deres høje magnetiske resonanskontrast og fysisk-kemiske egenskaber."

Det nye og virkningen af ​​arbejdet ligger i kombinationen af ​​materialevidenskab, molekylær billeddannelse og biomedicin for at designe sikre, biokompatible kontrastmidler med avancerede egenskaber til magnetisk resonansbilleddannelse.

"Vores resultater demonstrerer potentialet i denne enkle, men banebrydende nanoprobe, som kunne inspirere til nye designs af kontrastmidler til åreforkalkning og andre typer sygdomme, og give mulighed for at formulere nye theranostiske midler (der kan bruges til terapeutiske såvel som diagnostiske formål) )," konkluderede de.

Flere oplysninger: Lydia Martínez-Parra et al., A Comparative Study of Ultrasmall Calcium Carbonate Nanopartikler til målretning og billeddannelse af aterosklerotisk plak, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c03523

Journaloplysninger: ACS Nano

Leveret af CIC biomaGUNE