Het team demonstreerde ook een nieuw effect dat SMDC-Gds een voorsprong geeft op bestaande Gd-chelaten. Idealiter zou de beweging van Gd-ionen minimaal moeten zijn, zodat hun invloed op nabijgelegen waterstofionen stabiel en langdurig is. In het voorgestelde moleculaire ontwerp creëert de kern/schilstructuur een 'drukke' moleculaire omgeving die niet alleen de rotatie onderdrukt, maar ook de segmentale en interne bewegingen van Gd-ionen.
Het resulterende effect is een sterker contrast in MRI-beelden, waardoor in de toekomst alternatieve elementen met veiliger profielen kunnen worden gebruikt, niet alleen bij patiënten maar ook in de omgeving.
Het is de moeite waard om te benadrukken dat de toepassingen van SMDC-Gds verder reiken dan MRI. Deze verbindingen kunnen worden gebruikt bij neutronenvangsttherapie (NCT), een veelbelovende gerichte radiotherapietechniek waarbij Gds neutronen vangen en hoogenergetische straling afgeven, waardoor nabijgelegen kankercellen worden gedood.
Uit experimenten met muizen bleek dat NCT na herhaalde SMDC-Gd-injectie leidde tot een sterk onderdrukte tumorgroei. Het team denkt dat de reden hiervoor de selectieve accumulatie en diepe penetratie van SMDC-Gds in tumorweefsels was.
Gezamenlijk onderstrepen de gezamenlijke inspanningen van de onderzoekers om deze bevindingen te bereiken het potentieel van SMDC's, niet alleen voor betere MRI-diagnostiek, maar ook als effectieve hulpmiddelen voor de behandeling van kanker en andere ziekten.
"Deze studie biedt verdere mogelijkheden voor het exploiteren van medicijnafgifte met behulp van verschillende therapeutische ladingen, en we onderzoeken momenteel de ontwikkeling van dergelijke SMDC-systemen", besluit prof. Miura.
Meer informatie: Shan Gao et al., Zelfvouwende macromoleculaire medicijndrager voor beeldvorming en therapie bij kanker, Geavanceerde wetenschap (2023). DOI:10.1002/advs.202304171
Journaalinformatie: Geavanceerde wetenschap
Aangeboden door het Tokyo Institute of Technology