Het pigment dat spinazie en andere planten hun groene kleur geeft, kan het vermogen van artsen om het menselijke maagdarmkanaal te onderzoeken, verbeteren.

Dat is volgens een onderzoek vandaag (11 juli 2016) in het tijdschrift Geavanceerde materialen , waarin wordt beschreven hoe op chlorofyl gebaseerde nanodeeltjes gesuspendeerd in vloeistof een effectief beeldvormend middel zijn voor de darm.

"Ons werk suggereert dat deze spinazie-achtige, nanodeeltjessap kan artsen helpen beter te zien wat er in de maag gebeurt, darmen en andere delen van het maagdarmkanaal, " zegt Jonathan Lovell, doctoraat, universitair docent bij de afdeling Biomedische Technologie van de UB's School of Engineering and Applied Sciences, en de corresponderende auteur van de studie.

Om het maagdarmkanaal te onderzoeken, artsen gebruiken meestal röntgenstralen, magnetische resonantie beeldvorming of echografie, maar deze technieken zijn beperkt met betrekking tot veiligheid, toegankelijkheid en gebrek aan voldoende contrast, respectievelijk.

Artsen voeren ook endoscopieën uit, waarbij een kleine camera bevestigd aan een dunne buis in het lichaam van de patiënt wordt ingebracht. Hoewel effectief, deze procedure is een uitdaging om uit te voeren in de dunne darm, en het kan infecties veroorzaken, tranen en andere risico's opleveren.

De nieuwe studie, die voortbouwt op Lovell's eerdere medische beeldvormingsonderzoek, is een samenwerking tussen onderzoekers van de UB en de University of Wisconsin-Madison. Het richt zich op Chlorofyl a, een pigment in spinazie en andere groene groenten dat essentieel is voor fotosynthese.

In het laboratorium, onderzoekers verwijderden magnesium uit Chlorofyl a, een proces dat de chemische structuur van het pigment verandert om een ​​andere eetbare verbinding te vormen, feophytine genaamd. Feofytine speelt een belangrijke rol bij fotosynthese, fungeren als een poortwachter die elektronen uit zonlicht planten laat binnendringen.

Volgende, ze losten feofytine op in een oplossing van zeepachtige stoffen die bekend staat als oppervlakteactieve stoffen. De onderzoekers waren toen in staat om bijna alle oppervlakteactieve stoffen te verwijderen, waardoor bijna pure feofytine-nanodeeltjes achterblijven.

De borrel, wanneer getest op muizen, leverde beeldvorming van de darm in drie modi:fotoakoestische beeldvorming, fluorescentiebeeldvorming en positronemissietomografie (PET). (Voor PET, voegden de onderzoekers toe aan de drank Copper-64, een isotoop van het metaal dat, in kleine hoeveelheden, is onschadelijk voor het menselijk lichaam.)

Er zijn aanvullende studies nodig, maar het drankje heeft commercieel potentieel omdat het:

• Werkt in verschillende beeldvormende technieken.
• Beweegt stabiel door de darm.
• En wordt van nature al geconsumeerd in het menselijke dieet.

Bij laboratoriumtesten, muizen scheidden 100 procent van de drank uit in fotoakoestische en fluorescentiebeeldvorming, en bijna 93 procent na de PET-test.

"Het groentesap maakt technieken mogelijk die tegenwoordig niet vaak door artsen worden gebruikt voor het afbeelden van de darm, zoals fotoakoestische, HUISDIER, en fluorescentie, "zegt Lovell. "En een deel van de aantrekkingskracht is de veiligheid van het sap."