Onderzoekers van de Rice University, samenwerken met onderzoekers van het Baylor College of Medicine, hebben twee verschillende soorten beeldvormingstechnologieën gebruikt om de levering van een therapeutisch nanodeeltje aan borsttumoren te volgen. De resultaten van deze studie, die in het journaal verschijnen Nano-letters , niet alleen het vermogen aantonen om multimodale nanodeeltjes in het lichaam te creëren en te volgen, maar bieden ook waardevolle informatie over hoe gerichte middelen het lot van complexe nanodeeltjes in het lichaam beïnvloeden.

Dit werk werd geleid door Naomi Halas bij Rice en Amit Joshi bij Baylor. Dr. Halas is co-hoofdonderzoeker van een van de 12 Cancer Nanotechnology Platform Partnerships die worden gefinancierd door de National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer. Dr. Joshi is lid van het Texas Center for Cancer Nanomedicine, een van de negen Centers of Cancer Nanotechnology Excellence gefinancierd door de National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer.

De onderzoekers voerden hun onderzoek uit met behulp van een gouden nanoschaal waaraan ze magnetische ijzeroxide-nanodeeltjes hebben toegevoegd die zijn ingebed in een dunne laag siliciumdioxide, gevolgd door een laag van een fluorescerend molecuul bekend als ICG en gericht antilichaam, en tenslotte een laag polyethyleenglycol (PEG) om het hele construct biocompatibel te maken. Voor het richten van borsttumoren, de onderzoekers gebruikten een antilichaam dat het HER2-oppervlakte-eiwit herkent dat op sommige vormen van borstkanker wordt aangetroffen.

Na het injecteren van dit nanodeeltje in muizen met menselijke tumoren die het HER2-eiwit tot overexpressie brengen, de onderzoekers gebruikten zowel nabij-infraroodbeeldvorming als magnetische resonantiebeeldvorming om de deeltjes de komende 72 uur te volgen. Tumorniveaus van het nanodeeltje piekten ongeveer 4 uur na injectie. In tegenstelling tot, er was weinig accumulatie van nanodeeltjes in tumoren wanneer ze werden geïnjecteerd in muizen met tumoren die het HER2-eiwit niet tot overexpressie brengen. De resultaten die werden verkregen toen de dieren werden afgebeeld met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming, verschilden doordat de tumorniveaus pas 24 uur na injectie piekten.

De onderzoekers veronderstelden dat de twee resultaten verschilden omdat fluorescentiebeeldvorming nanodeeltjes detecteert die aan de buitenrand van de tumor zijn bevestigd, terwijl magnetische resonantiebeeldvorming nanodeeltjes detecteert die door de tumormassa zijn verdeeld. Het feit dat het langer duurt voordat nanodeeltjes in de kern van een tumor diffunderen dan alleen aan het oppervlak te binden, zou het tijdsverschil verklaren. Aanvullende experimenten bevestigden dat de nanodeeltjes gedurende het experiment intact bleven.