Atherosclerose wordt gekenmerkt door de verharding van bloedvaten, vooral bepaalde slagaders, als gevolg van de plaatselijke ophoping van vezels en lipiden (voornamelijk cholesterol) in de binnenwand van een slagader, waardoor deze vernauwt. Het is een complexe ziekte die levensbedreigende gebeurtenissen kan veroorzaken, zoals een hartinfarct en ischemische beroerte.

Ondanks de ernst van deze ziekte ontberen conventionele diagnostische protocollen specificiteit en slagen ze er niet in het type atherosclerotische laesie of het risico op plaqueruptuur te voorspellen.

Zoals onderzoeksprofessor Jesús Ruiz-Cabello van CIC biomaGUNE Ikerbasque uitlegde:"het diagnosticeren van plaquekwetsbaarheid blijft een uitdaging vanwege het gebrek aan effectieve diagnostische hulpmiddelen. Om dit probleem aan te pakken, zijn technologieën, zoals de niet-invasieve medische beeldvorming van atherosclerotische plaque met behulp van op maat gemaakte nanotechnologieoplossingen, nodig. zijn in opkomst. Vanwege de porositeit van de plaque blijft het verkrijgen van beelden met behulp van nanodeeltjes echter een moeilijke taak."

Een CIC biomaGUNE-team onder leiding van Ruiz-Cabello heeft samen met Ikerbasque-onderzoeksprofessor Susana Carregal –beide leden van het biomedische onderzoeksnetwerkcentrum CIBERES– contrastmiddelen ontwikkeld om de selectieve moleculaire beeldvorming van atherosclerotische plaques te bereiken met behulp van ultrakleine amorfe calciumcarbonaatnanodeeltjes. Calciumcarbonaat (CaCO3) is een veilig, biocompatibel materiaal met een lange geschiedenis van gebruik in textiel, cosmetica en voedingsmiddelen.

In dit werk, gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano vergeleek het team verschillende nanodeeltjes die specifiek zijn ontworpen voor verschillende kenmerken van atherosclerose (zoals verkalking of ontsteking), die nuttige informatie opleveren over de fase of fase van plaqueontwikkeling.

"We zijn erin geslaagd de biologische interacties en het contrast van deze nanodeeltjes te moduleren voor verschillende beeldvormingstechnieken, waaronder magnetische resonantiebeeldvorming, door hun fysisch-chemische eigenschappen zorgvuldig te ontwerpen, " zei Carregal. "Ons werk laat zien dat met Gd(III) gedoteerde amorfe calciumcarbonaat nanodeeltjes een effectief hulpmiddel zijn vanwege hun hoge magnetische resonantiecontrast en fysisch-chemische eigenschappen."

De nieuwigheid en impact van het werk ligt in de combinatie van materiaalkunde, moleculaire beeldvorming en biogeneeskunde om veilige, biocompatibele contrastmiddelen met geavanceerde eigenschappen voor magnetische resonantiebeeldvorming te ontwerpen.

"Onze resultaten demonstreren het potentieel van deze eenvoudige maar baanbrekende nanosonde, die zou kunnen inspireren tot nieuwe ontwerpen van contrastmiddelen voor atherosclerose en andere soorten ziekten, en de mogelijkheid zou bieden om nieuwe theranostische middelen te formuleren (die zowel voor therapeutische als diagnostische doeleinden kunnen worden gebruikt). ),' concludeerden ze.

Meer informatie: Lydia Martínez-Parra et al., Een vergelijkende studie van ultrakleine calciumcarbonaat-nanodeeltjes voor het richten en in beeld brengen van atherosclerotische plaque, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c03523

Journaalinformatie: ACS Nano

Geleverd door CIC biomaGUNE