Yeni nanopartiküller, derin doku kanserlerini tespit etmeye yardımcı olur
Araştırmacılar, vücuttaki derin dokularda bulunan, meme kanseri için olanlar da dahil olmak üzere çoklu hastalık biyobelirteçleri tespit edebilen yeni bir nanoparçacık ve ilgili görüntüleme tekniğini geliştirdiler.
Bilim dergisi Nature Nanotechnology'de rapor edilen araştırma, minimal invaziv hastalık teşhisinde yeni bir yol açıyor ve hem biyomedikal araştırmalar hem de klinik uygulamalar için potansiyel olarak geniş bir kullanım alanına sahip olacak.
Araştırmacı Dr. Yiqing Lu, Nanoscale BioPhotonics (CNBP), Macquarie Üniversitesi için ARC Mükemmeliyet Merkezi'nde "Hastalığın biyo-görüntülenmesi için nanopartiküllerin kullanımı, heyecan verici ve hızlı gelişen bir bilim alanıdır" diyor.
"Özel olarak tasarlanmış nanopartiküller biyolojik numunelere yerleştirilebilir veya vücudun belirli bölgelerine enjekte edilebilir ve daha sonra bir lazer veya bir optik fiberden gelen ışıkla" heyecanlanır ".
"Bu nanopartiküller tarafından hedeflenen hastalık biyobelirteçleri, daha sonra, kendilerini tanımlayabilen ve görüntüleyebilen kendi özel dalga boyu imzalarını yayarak kendilerini gösterirler."
Bununla birlikte, önemli bir sınırlama, tek seferde sadece bir hastalık biyo-markörünün, bu tür bir algılama tekniği kullanılarak vücutta ayırt edilebildiği ve nicelleştirilebildiği olmasıdır.
Dr. Lu, "Vücutta çok sayıda biyobelirteçlerin (çoğullama olarak bilinir) saptanması araştırmacılar için büyük bir sorun teşkil ediyor" diyor.
"Doku ortamı son derece karmaşıktır - kan, kas ve kıkırdak gibi ışık emici ve saçılma elementleri ile dolu. Çoklu biyomarkörleri saptamak için çoklu dalga boylarında çalışan çok sayıda nanopartikülün bir bölgeye sokulması çok fazla parazit üretir. Bir dizi hastalık biyobelirteğinin mevcut olup olmadığını doğru olarak belirlemek. "
Lu ve araştırma ekibinin bu sorunu çözmek için yaptığı şey, aynı frekansta (kızılötesi ışığın yanında) ışık yayan, ancak belirli bir zaman periyodu için ışık yayacak şekilde kodlanabilen yenilikçi nanopartiküllerin mühendisliğini yapmaktı. mikrosaniyeden milisaniye arası zaman aralığı).
“Açık bir şekilde tanımlanabilir bir moleküler imzayı üreten bu zamanlanmış ışık miktarına (ışıldama ömrü olarak bilinir) ışık emisyonunun ve biyobelirteç reaksiyonunun süresidir” diyor.
"Çoklu hastalık biyobelirteçleri, bu yaklaşıma dayanarak açık bir şekilde tanımlanabilir ve görüntülenebilir; çünkü okumaya engel oluşturan hiçbir dalga boyu oluşmaz."
"Bu, birden fazla hastalık biyobelirtebelerini tek seferde tespit edebilen yüksek kontrastlı optik biyomedikal görüntüleme sağlar." Dr. Lu.
Laboratuar testinde heyecan verici bir atılımda, yenilikçi nanopartiküller farelerde göğüs kanseri tümörlerinin çeşitli formlarını tespit edebilmiştir.
Fudan Üniversitesi'nde (Çin) Profesör Fan Zhang ve araştırma yayınında ortak bir yazar olan "Bu çalışmanın bizi nereye götürdüğü son derece heyecanlıyız" diyor.
"Bazı farklı alt tip meme kanseri için anahtar biyolojik belirleyicileri başarılı bir şekilde tespit edip tanımlayabildik."
"Bu teknik, meme kanserinin mevcut olmasının yanı sıra, meme kanseri formunun, biyopsi yoluyla doku örneklerinin alınması gerekmeden belirlenmesinin düşük invaziv bir yöntemini sağlama potansiyeline sahiptir."
"Nihayetinde yeni nanopartiküllerimiz, geniş çaplı bir hastalık ve kanser biyobelirteçleri için bir kerede niceliksel değerlendirmeyi mümkün kılacak. Teknik, erken evre hastalık taraması ve potansiyel olarak entegre tedavide kullanılabilecektir" diyor Profesör Fan Zhang.
Macquarie Üniversitesi'nde CNBP nodu profesörü olan Profesör Jim Piper ve aynı zamanda makalenin yazarı, elde edilen sonuçlarla benzer şekilde iyimser.
“Bu, Macquarie Üniversitesindeki Merkezimizde insanlarda ve hayvanlarda çoklu hastalık belirleyicilerinin aynı anda tespiti için yenilikçi teknikler geliştirmek için uzun vadeli bir çabada büyük bir ilerlemedir” diyor.
"Araştırma işbirliğimizdeki sonraki adımlar, nanopartiküllerin daha da hassaslaştırılması, teknolojinin klinik olarak uygulamaya konulmasıyla ilgili konuların incelenmesi ve bu tekniğin en iyi şekilde kullanılabileceği diğer uygulamaların ve hastalık alanlarının araştırılmasıdır."
Nature Nanotechnology dergisinde bildirilen, araştırmayla ilgilenen uluslararası araştırmacılar grubu, Nancale BioPhotonics (CNBP), Macquarie Üniversitesi ve Fudan Üniversitesi, Çin için ARC Mükemmeliyet Merkezi'ne dayanıyor.
Çalışma, Amerika Birleşik Devletleri ve Çin'de patent almış olan ve ticari ortaklarla lisanslanmış olan Dr. Mac'in Macquarie Üniversitesi'nde yaptığı önceki nanopartikül-görüntüleme araştırmasının bir uzantısıdır.