science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Zelfassemblerende nanodeeltjes kunnen MRI-scanning voor kankerdiagnose verbeteren

Wetenschappers hebben een nieuw zelfassemblerend nanodeeltje ontworpen dat gericht is op tumoren, om artsen te helpen kanker eerder te diagnosticeren.

Het nieuwe nanodeeltje, ontwikkeld door onderzoekers van Imperial College London, verhoogt de effectiviteit van Magnetic Resonance Imaging (MRI)-scanning door specifiek te zoeken naar receptoren die in kankercellen worden aangetroffen.

Het nanodeeltje is gecoat met een speciaal eiwit, die zoekt naar specifieke signalen die door tumoren worden afgegeven, en wanneer het een tumor vindt, begint het te interageren met de kankercellen. Deze interactie verwijdert de eiwitcoating, waardoor het nanodeeltje zichzelf assembleert tot een veel groter deeltje, zodat het beter zichtbaar is op de scan.

Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie , gebruikte kankercellen en muismodellen om de effecten van het zelf-assemblerende nanodeeltje in MRI-scanning te vergelijken met veelgebruikte beeldvormende middelen en ontdekte dat het nanodeeltje een krachtiger signaal produceerde en een duidelijker MRI-beeld van de tumor creëerde.

De wetenschappers zeggen dat het nanodeeltje de gevoeligheid van MRI-scans verhoogt en uiteindelijk het vermogen van de arts om kankercellen in veel eerdere stadia van ontwikkeling te detecteren, zal verbeteren.

Professor Nicholas Long van de afdeling scheikunde van het Imperial College London zei dat de resultaten veelbelovend zijn voor het verbeteren van de diagnose van kanker. "Door de gevoeligheid van een MRI-onderzoek te verbeteren, ons doel is om artsen te helpen iets sneller op te sporen dat kanker zou kunnen zijn. Hierdoor kunnen patiënten sneller een effectieve behandeling krijgen, wat hopelijk de overlevingskansen van kanker zou verbeteren."

"MRI-scanners zijn te vinden in bijna elk ziekenhuis in het hele land en het zijn essentiële machines die elke dag worden gebruikt om de lichamen van patiënten te scannen en tot op de bodem uit te zoeken wat er mis zou kunnen zijn. Maar we zijn ons ervan bewust dat sommige artsen van mening zijn dat, hoewel MRI scanners zijn effectief in het opsporen van grote tumoren, ze zijn misschien niet zo goed in het detecteren van kleinere tumoren in de vroege stadia", voegde professor Long eraan toe.

Het nieuw ontworpen nanodeeltje biedt een hulpmiddel om de gevoeligheid van MRI-scans te verbeteren, en de wetenschappers werken nu aan het vergroten van de effectiviteit ervan. Professor Long zei:"We willen het ontwerp verbeteren om het voor artsen nog gemakkelijker te maken om een ​​tumor te spotten en voor chirurgen om deze vervolgens te opereren. We proberen nu een extra optisch signaal toe te voegen zodat het nanodeeltje zou oplichten met een lichtgevende sonde zodra het zijn doel had gevonden, dus in combinatie met het betere MRI-signaal wordt het nog gemakkelijker om tumoren te identificeren."

Voordat we het niet-toxische nanodeeltje in muizen testen en injecteren, de wetenschappers moesten ervoor zorgen dat het bij zelfmontage niet zo groot zou worden dat het schade zou veroorzaken. Ze injecteerden het nanodeeltje in een zoutoplossing in een petrischaaltje en volgden de groei ervan gedurende een periode van vier uur. Het nanodeeltje groeide van 100 naar 800 nanometer - nog steeds klein genoeg om geen schade aan te richten.

De wetenschappers verbeteren nu het nanodeeltje en hopen hun ontwerp binnen drie tot vijf jaar te testen in een proef op mensen.

Dr. Juan Gallo van de afdeling Chirurgie en Kanker van het Imperial College London zei:"We zijn nu aan het kijken om de grootte van het uiteindelijke nanodeeltje fijn af te stemmen, zodat het nog kleiner is, maar nog steeds een verbeterd MRI-beeld geeft. Als het te klein is het lichaam zal het gewoon uitscheiden voordat het wordt afgebeeld, maar te groot en het kan schadelijk zijn voor het lichaam. Het precies goed krijgen is erg belangrijk voordat je naar een proef op mensen gaat."