Сalciumcarbonaatdeeltjes behoren tot de meest veelbelovende bioactieve verbindingen. Echter, vóór hun gebruik voor medicijnafgifte, hun toxiciteit moet worden vastgesteld, evenals hun distributie binnen proefdieren. Een team van onderzoekers van het Department of Physics and Engineering van de ITMO University en het Russian Scientific Centre of Radiology and Surgical Technologies heeft nieuwe benaderingen ontwikkeld om calciumcarbonaatdeeltjes te laden met modelradionucliden en heeft de biodistributie van deze deeltjes op ratten bestudeerd met behulp van positronemissietomografie (PET). Ze ontdekten dat de grootte van de deeltjes de specifieke orgaanaccumulatie in vivo beïnvloedt. De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces .

Calciumcarbonaatdeeltjes zijn veelbelovend voor de biogeneeskunde. Ze kunnen gemakkelijk worden gesynthetiseerd, hun grootte en vorm zijn verstelbaar, en ze zijn niet-toxisch en biocompatibel. Echter, er zijn bijna geen studies over de toepassing van deze dragers als PET-agentia of kandidaten voor radioactief labelen.

In de nieuwe studie van het team van de faculteit Fysica en Engineering van de ITMO University, calciumcarbonaatdeeltjes werden gelabeld met radionuclide gallium ( ⁶⁸ Ga) met behulp van meerdere strategieën. de inkapseling van ⁶⁸ Ga in de kern van calciumcarbonaatdeeltjes werd als de meest efficiënte methode beschouwd.

De resultaten van deze studie kunnen de weg vrijmaken voor bio-imaging van proefdieren. In de studie, een monster met radioactief gemerkte calciumcarbonaatdragers werd in de staartader van de rat geïnjecteerd. Na dit, het werd gedurende drie uur in een tomograaf geplaatst. Gedurende deze periode, de PET-scans werden verkregen. Om de PET-resultaten te verifiëren, de onderzoekers haalden de organen van de rat eruit en schatten het niveau van radioactiviteit.

Volgens de resultaten, de micrometrische deeltjes (ongeveer 5 m) bevonden zich in de longen en submicrometrische deeltjes (ongeveer 500 nm) werden opgehoopt in de lever en de milt. "We hebben de passieve accumulatie van deeltjes bestudeerd. Het betekent dat we ze niet hebben aangepast met functionele moleculen of complexen die alleen aan specifieke soorten cellen kunnen worden gehecht. Voor toekomstige toepassing in de biogeneeskunde, we moeten de zone van deeltjesverdeling in vivo bepalen. Omdat de ontwikkelde microdeeltjes zich in de longen konden ophopen, ze kunnen nuttig zijn voor de diagnose van longziekten, bijvoorbeeld, " zegt Elena Gerasimova.

Het is te vroeg om mogelijke therapeutische toepassingen te bespreken. Echter, de vooruitzichten zijn veelbelovend. Eerst, verder onderzoek naar de correlatie tussen de grootte van de deeltjes en hun lokalisatie zal de medicijnafgifte ten goede komen. Tweede, in vivo studies van deeltjesdistributie openen nieuwe mogelijkheden voor diagnoses en studies van kankers.

"De bloedsomloop van zieke weefsels zoals kankerweefsel verschilt van die van gezonde weefsels. Het zieke weefsel heeft grote poriën waar deeltjes doorheen kunnen dringen en zich ophopen. We kunnen hun locatie visualiseren. we kunnen weefsels detecteren die door kanker zijn beschadigd en de metastase onderzoeken, " zegt Elena Gerasimova.

Echter, de efficiëntie van deze methode is niet vastgesteld, en verder onderzoek is nodig. Nutsvoorzieningen, de wetenschappers zijn van plan zich te concentreren op experimenten die het verkleinen van deeltjes en hun modificaties omvatten.