Ученые разработали наночастицы для контрастирования в визуализации

Специальные наночастицы могут улучшить современные методы визуализации. Их свойства меняются в ответ на тепло, а в сочетании с интегрированным красителем они могут использоваться в фотоакустической визуализации для получения высокодетализированных 3D-изображений внутренних структур организма. Об этом сообщает команда из Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU) в журнале Chemical Communications.

Термочувствительные наночастицы

Исследователи создали одноцепочечные наночастицы (SCNPs) размером всего 3–5 нанометров, состоящие из одной молекулярной цепи. В эти крошечные капсулы можно инкапсулировать красители.

"Наши SCNPs обладают уникальными термочувствительными свойствами: их структура меняется под воздействием тепла. В зависимости от температуры частицы могут принимать компактную или открытую форму. Меняется и поведение инкапсулированных веществ", — объясняет химик профессор Вольфганг Биндер, руководивший исследованием вместе с профессором медицинской физики Яном Лауфером и фармацевтом Карстеном Медером.

Применение в фотоакустической визуализации

Для исследования команда внедрила в SCNPs специальные красители, пригодные для фотоакустической визуализации. В этом методе лазерные импульсы направляются на исследуемую ткань. Энергия света преобразуется в ультразвуковые волны, ткань нагревается, и свойства наночастиц изменяются.

Измеряя ультразвуковые волны снаружи организма, можно создавать трёхмерные изображения, в основном показывающие сети кровеносных сосудов. По словам исследователей, частицы создают богатый оптический контраст, который можно использовать, например, для детального изучения опухолей.

Тестирование и перспективы

Команда также изучила работу частиц в клеточных культурах, чтобы понять, как они могут функционировать в организме человека. Это критически важно для их потенциального биомедицинского применения. Во всех проведённых тестах новые частицы показали отличные результаты.

"Наша работа — важный шаг в разработке термочувствительных SCNPs, которые могут повысить точность и разрешение диагностической визуализации", — заключает Биндер.