science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Wetenschappers patenteren nieuw middel voor röntgenstraling

Anton Popov. Krediet:AKSON Russian Science Communication Association

Russische wetenschappers hebben ontdekt dat nanokristallen wolfraamtrioxide kan worden gebruikt in plaats van barium voor röntgenonderzoek en ook bij de behandeling van kanker. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Journal of Nanomaterialen .

Door de fysisch-chemische eigenschappen van wolfraam, vooral, het effectieve absorptievermogen van röntgenstralen, de verbindingen ervan worden beschouwd als een mogelijke basis voor het creëren van een nieuwe klasse contrastmiddelen. Deze methode kan worden gebruikt in computertomografie. Computertomografie (CT) is een methode om de inwendige organen in beeld te brengen. De methode is gebaseerd op eendimensionale of tweedimensionale projecties die worden verkregen door röntgenstralen door weefsels te laten gaan, wanneer een röntgenbron en een detector er tegenover tegelijkertijd rond een object draaien.

Om beelden van hoge kwaliteit te verkrijgen, het is essentieel om een ​​visueel duidelijk verschil te hebben in de verzwakking van röntgenstralen tussen de organen. Om orgel te onderscheiden, normale en pathologische structuren beter, er worden verschillende contrastverhogende technieken gebruikt. Meestal gebeurt dit met behulp van radiopake middelen die in de vorm van een oplossing worden geïnjecteerd. Het grootste effect van verzwakking van straling wordt bereikt met het gebruik van chemische elementen met een grote massa atomen. Bij het kiezen van dergelijke agenten, er moet rekening worden gehouden met vijf criteria voor hun klinische gebruik bij CT:effectieve radiopaciteit, selectieve distributie, gebrek aan farmacologische en/of toxicologische effecten, in vitro en in vivo stabiliteit, en kosten en beschikbaarheid.

Vandaag, alleen jodium en barium worden gebruikt in radiografie. Echter, om een ​​contraströntgenbeeld van het orgel te verkrijgen, men moet een relatief grote hoeveelheid agentoplossing nemen, die ongemak en bijwerkingen kunnen veroorzaken.

Wetenschappers van het Kurnakov Instituut voor Algemene en Anorganische Chemie en het Instituut voor Theoretische en Experimentele Biofysica RAS ontdekten dat wolfraam kan worden gebruikt in plaats van jodium en barium. Ze toonden de bioveiligheid aan van wolfraam nanodeeltjes voor menselijke cellen, zelfs in hoge concentraties, en ontwikkelde ook een schema voor de synthese van sterk gekristalliseerde wolfraamtrioxide-nanodeeltjes, die de basis kan vormen voor het creëren van een nieuw radiopake stof.

"Eerder, we hebben fotochrome wolfraamoxide-nanodeeltjes gesynthetiseerd en onderzocht, die een uitgesproken bacteriedodende werking hebben tegen grampositieve en gramnegatieve bacteriën, evenals selectieve fotokatalytische activiteit tegen kankercellen, die in perspectief kan worden gebruikt voor fotodynamische therapie van kanker. Ons team werkt in twee richtingen:ontwikkeling van een radiopaak middel en creatie van een nieuwe klasse fotosensitizers voor fotodynamische kankertherapie, ", zegt een van de auteurs van de studie, Anton Popov.