Onderzoekers van het Chemical Technology Institute (ITQ) van de Unviersitat Politècnica de València en samenwerkende instellingen hebben nanodeeltjes ontwikkeld die het contrast in scanbeelden met magnetische resonantie verbeteren. Het meten van 90 nanometer, hun klinisch gebruik zou de diagnose van lever-, pulmonale en cardiovasculaire pathologieën, evenals vele soorten tumoren. Hun werk is gepubliceerd in nanoschaal .

Pablo Botella, hoofdwetenschapper bij het Chemical Technology Institute van het CSIC, legt uit dat magnetische resonantiebeelden een klinische diagnose van groot belang zijn. "Echter, het verkrijgen van afbeeldingen van hoge kwaliteit is meestal moeilijk vanwege een gebrek aan contrast en andere veranderingen die verband houden met de verschillende pathologieën die worden bestudeerd, wat kan leiden tot verlies van gevoeligheid en de diagnose bemoeilijken."

Om deze tekortkomingen aan te pakken, contrastmiddelen op basis van oplosbare gadolinium (Gd³+) chelaten worden gewoonlijk intraveneus toegediend. Deze middelen maken bepaalde verborgen lichaamsstructuren of weefsels visueel waarneembaar. Deze veranderingen zijn tijdelijk en vergemakkelijken de klinische diagnose, maar het gebruik van deze producten kan in sommige gevallen niet raadzaam zijn, specifiek bij allergische patiënten of mensen met nierproblemen. "Verder, hoewel gadolinium het positieve contrast van de beelden verbetert (heldere gebieden), het heeft nauwelijks invloed op negatief contrast (donkere gebieden). In deze betekenis, het gebruik van een niet-oplosbare vorm van gadolinium in combinatie met een donker contrastmiddel zou deze problemen voorkomen, en dit is wat we in dit project hebben ontwikkeld, ", legt Botella uit.

Hybride nanodeeltjes

Het onderzoeksteam, gecoördineerd door de Nanomedicine-groep van de ITQ onder leiding van Pablo Botella, heeft hybride nanodeeltjes ontwikkeld die twee contrastmiddelen bevatten, gadolinium (Gd3 ⁺ , die het positieve contrast verhoogt) en ijzer (Fe3 ⁺ , wat een negatief contrast oplevert), beschermd door een stabiele silica hoes. Bestaande uit een structuur met een hoge mate van bundeling, de nanodeeltjes veroorzaken een synergetisch effect dat hun magnetische activiteit aanzienlijk verhoogt, wat leidt tot een grotere toename van positief en negatief contrast in magnetische resonantiebeelden in vergelijking met commerciële producten.

Bovendien, de hoes maakt het mogelijk om moleculen toe te voegen die de deeltjes stabiliseren in fysiologische omgevingen zoals polyethyleenglycol, evenals moleculen die het product naar een specifiek therapeutisch doelwit zullen leiden. In dit opzicht, "nanodeeltjes kunnen zich selectief ophopen op bepaalde pathologische weefsels, zolang er een geschikt leidend molecuul is. Dit zou nuttig zijn voor de diagnose van verschillende soorten kanker; we werken momenteel aan het gebruik ervan voor prostaatkanker, en behalen positieve resultaten, ", voegt Botella eraan toe.

De bij dieren verkregen resultaten maken duidelijk dat na intraveneuze toediening van dit nieuwe contrastmiddel, er is een significante verbetering van positief en negatief contrast in weefsels waar de nanodeeltjes zich ophopen.

Anderzijds, zegt Eduardo Fernández van het Bioengineering Institute van de UMH en CIBER BBN, "Onze resultaten suggereren dat dit nieuwe type contrastmiddel op basis van hybride nanodeeltjes niet giftig is voor de dieren waarin het werd getest, en de nanodeeltjes worden volledig geëlimineerd door gal- en nieractiviteit, die getuigt van zijn grote potentieel."

"De resultaten verkregen op een diermodel suggereren een variabele verbetering tot 78 procent van de signaalintensiteit in magnetische resonantiebeelden, afhankelijk van het weefsel, klinische diagnose gemakkelijker maken, " concludeert Pablo Botella. De toename van de signaalintensiteit houdt een verhoging van het contrast in, wat op zijn beurt de resolutie verbetert, waardoor de radioloog duidelijk onderscheid kan maken tussen pathologisch weefsel en achtergrondgeluid.