Novi nanodelci pomagajo odkrivati ​​raka globokih tkiv

Welcome to the World of Nano - SeeingNano Explanimation (subs in CZ, EN, ES, PT, SV, DE) (Junij 2019).

Anonim

Raziskovalci so razvili novo obliko nanodelcev in s tem povezane tehnike slikanja, ki lahko zaznajo več biomarkerjev bolezni, vključno s tistimi za rak dojke, ki jih najdemo v globokih tkivih v telesu.

Raziskava v znanstveni reviji Nature Nanotechnology kaže, da raziskava odpira novo pot za diagnozo minimalno invazivne bolezni in se bo morda razširjala tako za biomedicinske raziskave kot tudi za klinične aplikacije.

"Uporaba nanodelcev za biološko slikanje bolezni je vznemirljivo in hitro razvijajoče se področje znanosti", pravi avtor raziskovanja dr. Yiqing Lu v Centeru odličnosti ARC za nanosne biofotonike (CNBP), Univerze Macquarie.

"Posebno oblikovane nanodelce lahko postavimo v biološke vzorce ali jih vbrizgamo v določena mesta telesa in jih nato" vzburi "z vneseno svetlobo, kot je tisto iz laserskega ali optičnega vlakna, " pravi.

"Biomarkerji bolezni, ki so jih usmerili ti nanodelci, se nato razkrijejo, tako da oddajajo svoje lastne specifične signale valovne dolžine, ki jih je mogoče identificirati in slikati."

Glavna omejitev pa je, da se lahko samo en sam bolezen biomarker od časa do časa razlikuje in kvantificira v telesu s to vrsto tehnik odkrivanja.

"Odkrivanje več biomarkerjev (znanih kot multipleksiranje) v telesu je bil velik izziv za raziskovalce, " pravi dr. Lu.

"Tkivno okolje je zelo zapleteno, polno svetlobnih absorpcijskih in razpršilnih elementov, kot so krv, mišice in hrustanca. Uvedba več nanodelcev na spletno mesto, ki deluje na več valovnih dolžin za odkrivanje več biomarkerjev, povzroča preveč motenj. natančno ugotoviti, ali obstaja vrsta biomarkerjev bolezni. "

To, kar je dr. Lu in raziskovalna skupina storila za reševanje tega problema, je bilo izdelati inovativne nanodelce, ki oddajajo svetlobo z isto frekvenco (blizu infrardeče svetlobe), vendar se lahko kodirajo, da oddajajo svetlobo za določena obdobja (v mikrosekundno do milisekundno časovno obdobje).

"Trajanje emisije svetlobe in reakcije biomarkerja na to časovno količino svetlobe (znano kot življenjsko dobo luminescence), ki proizvaja jasno prepoznavni molekularni podpis, " pravi.

"Več biomarkerjev bolezni je mogoče jasno prepoznati in slikati na podlagi tega pristopa, saj ni prekrivajočih valovnih dolžin, ki motijo ​​branje."

"To omogoča visoko kontrastno optično biomedicinsko slikanje, ki lahko naenkrat odkrije več biomarkerjev bolezni". pravi dr. Lu.

Z inovativnimi nanodelci so v razburljivem prebojem laboratorijskem testiranju odkrili več oblik tumorjev raka dojke pri miših.

"Izjemno smo navdušeni, če nas to delo opravlja, " pravi profesor Fan Zhang na univerzi Fudan (Kitajska) in skupni vodja avtorja raziskovalne publikacije.

"Uspešno smo odkrili in identificirali ključne biomarkerje za številne različne podtipe raka dojke."

"Ta tehnika ima možnost zagotoviti nizko invaziven način določanja, ali je prisoten rak dojke, pa tudi oblika raka dojke, brez potrebe po odvzemu vzorcev tkiva prek biopsije".

"Na koncu bodo naši novi nanodelci omogočili kvantitativno oceno za široko paleto bolezni in biomarkerjev raka, vse naenkrat. Tehnologijo bo mogoče uporabiti za zgodnje odkrivanje bolezni in se lahko uporablja v integriranem zdravljenju, " pravi profesor Fan Zhang.

Profesor Jim Piper, vodja CNBP vozlišča na Univerzi Macquarie in tudi avtor na papirju je podobno optimističen z rezultati, ki so bili pridobljeni.

"To je velik napredek pri dolgotrajnem prizadevanju našega centra na Univerzi Macquarie, da razvijemo inovativne tehnike za sočasno odkrivanje večkratnih označb bolezni pri ljudeh in živalih, " pravi.

"Naslednji koraki v našem raziskovalnem sodelovanju so nadaljnje izboljšanje nanodelcev, preučevanje vprašanj, povezanih s kliničnim razvojem tehnologije, in raziskovanje nadaljnjih aplikacij in področij bolezni, kjer bi se ta tehnika najbolje izkoristila."

Mednarodna ekipa raziskovalcev, vključenih v študijo, poroča v reviji Nature Nanotechnology, je zasnovana na Centru odličnosti ARC za nanosne biofotonike (CNBP), Univerze Macquarie in Univerze Fudan, Kitajska.

Predvsem je delo razširitev prejšnjih raziskav nanodelcev, ki jih je opravil dr. Lu na Univerzi Macquarie, ki je dobil patent v Združenih državah in na Kitajskem in je že licenciran s komercialnimi partnerji.

menu
menu