Наблюдение за нанотрубками, нацеленными на опухоли in vivo

Углеродные нанотрубки обладают значительным потенциалом для доставки как диагностических, так и терапевтических агентов к опухолям. Однако остается потребность в более точном количественном определении их способности к таргетингу. Теперь, благодаря разработке микроскопа, способного измерять сигналы рамановской спектроскопии у живых мышей, у исследователей появился неинвазивный инструмент для изучения перемещения нанотрубок после инъекции в кровоток.

Исследовательская группа под руководством Санджива Гамбхира и Хонгцзе Дая из Центра передового опыта в области нанотехнологий для лечения рака (CCNE-TR) в Стэнфордском университете описала в журнале Nano Letters использование оптимизированного рамановского микроскопа для отслеживания двух разных типов нанотрубок в организме живых мышей. Один тип был покрыт опухолеспецифическим пептидом RGD, другой — не имел таргетной функциональности.

В отличие от метода позитронно-эмиссионной томографии (PET), который требует дорогих радиоизотопов и сканеров, команда CCNE-TR использовала характерный пик рамановского излучения самих углеродных нанотрубок. Ранее в этом году эта же группа представила микроскоп, специально разработанный для биоимиджинга.

С помощью этого микроскопа удалось выявить различия в поведении таргетных и нетаргетных нанотрубок. Хотя оба типа первоначально накапливались в опухоли, концентрация нетаргетных нанотрубок начинала снижаться уже через 20 минут после инъекции. Концентрация же таргетных нанотрубок оставалась высокой в опухоли как минимум 72 часа. Опухоли у животных, получивших таргетные нанотрубки, были четко видны уже через 2 часа после инъекции и вплоть до 72 часов. Эти результаты согласуются с данными, полученными с помощью меченых радиоизотопами нанотрубок и PET-визуализации.

Исследование, подробно описанное в статье «Noninvasive Raman Spectroscopy in Living Mice for Evaluation of Tumor Targeting With Carbon Nanotubes», было поддержано Альянсом по нанотехнологиям в онкологии NCI.