Кремниевые микрочастицы и гадонанотрубки обещают прорыв в медицинской визуализации
Ученые из Университета Райса и других институтов Техасского медицинского центра с коллегами из Колорадо, Италии и Швейцарии нашли способ значительно повысить эффективность контрастных агентов для МРТ.
Суть открытия: Исследователи обнаружили, что помещение контрастных агентов внутрь кремниевой частицы может сделать их до 50 раз эффективнее. Эти агенты "подсвечивают" поврежденные ткани на снимках МРТ.
Как это работает:
- В качестве носителя использовались дискообразные кремниевые микрочастицы (SiMPs) размером около микрометра с нанопорами.
- В поры загружали три типа контрастных агентов: распространенный Magnevist, а также гадофуллерены и гадонанотрубки (последние два разработаны в лаборатории Райса).
- Все эти агенты безопасно удерживают токсичный элемент гадолиний.
- SiMPs захватывают молекулы воды и пучки нанотрубок с гадолинием, что значительно усиливает сигнал протонов в изображении МРТ.
Ключевые преимущества технологии:
- Долгое действие: Частицы SiMPs сохраняют форму до 24 часов, постепенно растворяясь в безвредную кремниевую кислоту, что позволяет проводить длительное наблюдение.
- Таргетинг: Частицы спроектированы так, чтобы выходить из кровотока и накапливаться в местах опухолей и повреждений благодаря своей форме ("обнимают" стенку сосуда и проникают в "протекающие" области).
- Наилучший результат: Наибольшее усиление сигнала показали SiMPs с гадонанотрубками.
Перспективы: SiMPs можно функционализировать пептидами для точного нацеливания на раковые клетки. В будущем такие частицы смогут доставлять и контрастные агенты, и лекарства, позволяя отслеживать их движение к очагу болезни и контролировать высвобождение препарата по мере растворения кремния.
Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.