science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanoplatform ontwikkeld met drie moleculaire beeldvormingsmodaliteiten voor tumordiagnose

De samenstelling en toepassing van het JANUS nanoplatform voor multimodale medische beeldvorming. Krediet:Marco Filice

Onderzoekers van de Complutense Universiteit van Madrid (UCM) hebben een hybride nanoplatform ontwikkeld dat tumoren lokaliseert met behulp van drie verschillende soorten contrast tegelijkertijd om multimodale moleculaire medische beeldvorming mogelijk te maken:magnetische resonantie beeldvorming (MRI), computertomografie (CT) en fluorescentie optische beeldvorming (OI).

De resultaten van deze studie, geleid door het UCM Life Sciences Nanobiotechnology-onderzoeksteam onder leiding van Marco Filice en gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces , vertegenwoordigen een grote vooruitgang in de medische diagnose, aangezien slechts één sessie met een enkel contrastmiddel nauwkeurigere, specifieke resultaten met een hogere resolutie, gevoeligheid en vermogen om weefsels binnen te dringen.

"Geen enkele modaliteit voor moleculaire beeldvorming biedt een perfecte diagnose. Ons nanoplatform is ontworpen om multimodale moleculaire beeldvorming mogelijk te maken, waardoor de intrinsieke beperkingen van elke afzonderlijke beeldmodaliteit worden overwonnen en tegelijkertijd hun voordelen worden gemaximaliseerd, " merkte Marco Filice op, een onderzoeker bij de afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen van de Complutense Universiteit van Madrid en de directeur van de studie.

Het platform, die is getest op muizen, richt zich op solide kankers zoals sarcomen. "Echter, door zijn flexibiliteit, het voorgestelde nanoplatform kan worden aangepast, en met een geschikt ontwerp van plaatsing van herkenningselementen, de detectie kan worden uitgebreid naar meer soorten kanker, ' zei Filice.

Vernoemd naar de Romeinse god Janus, meestal afgebeeld met twee gezichten, deze nanodeeltjes hebben ook "twee tegengestelde gezichten, een van ijzeroxide ingebed in een silicamatrix die dient als contrastmiddel voor MRI en een andere van goud voor CT, " legde Alfredo Sánchez uit, een onderzoeker bij de UCM-afdeling Analytische Chemie en de eerste auteur van de studie.

In aanvulling, een moleculaire sonde die op een specifieke manier in het gouden gebied is geplaatst, maakt optische beeldvorming met fluorescentie mogelijk, terwijl een peptide dat selectief is voor hyperexpressie-receptoren in tumoren (RGD-sequentie) en geplaatst op het silica-oppervlak dat de ijzeroxide-nanodeeltjes omhult, de tumor identificeert en het mogelijk maakt om te richten en het nanoplatform naar zijn doel transporteren.

Nadat het onderzoeksteam de nanodeeltjes had gesynthetiseerd en hun kenmerken en toxiciteit had bepaald, ze testten ze vervolgens in muismodellen die waren grootgebracht om een ​​fibrosarcoom in het rechterbeen te presenteren. Het nanodeeltje werd in de staart geïnjecteerd. "Uitstekende beeldvormingsresultaten werden verkregen voor elke geteste modaliteit, ’ meldt Filice.

Hoewel er nog veel te doen is voordat deze experimenten op mensen kunnen worden toegepast, dit onderzoek toont aan dat gepersonaliseerde behandeling dichterbij dan ooit komt, dankzij nanotechnologie en biotechnologie.