Magnetyczne nanocząstki mogą poprawić obrazowanie medyczne
Submikroskopowe cząstki zawierające cząstki tlenku żelaza mogą zmienić elektronowy rezonans magnetyczny (MRI) w o wiele bardziej zaawansowane narzędzie diagnostyczne.Naukowcy z Rice University w Houston i The Methodist Hospital Research Institute (TMHRI) kierują międzynarodowym zespołem naukowców biorącym udział w tworzeniu cząstek kompozytowych, które mogą być wstrzykiwane do ciała pacjentów i „prowadzone” przez pole magnetyczne. Po umieszczeniu w miejscu docelowym, cząstki mogą być ogrzewane w celu niszczenia złośliwych tkanek lub mogą uwalniać dawkę leku.
Naukowcy twierdza, ze nanostruktury ulegają całkowitej degradacji i są usuwane z organizmu w ciągu kilku dni. Wyniki ich badania zostały opublikowane online w czasopiśmie „Advanced Functional Materials”.
Krzemowe mezoporowate cząstki (aka Simpson) o średnicy ok. 1000 nanometrów w przekroju mogą zawierać tysiące znacznie mniejszych cząstek tlenku żelaza. Cząstkami można manipulować za pomocą magnesów i kumulować je w miejscu guzów, w których mogą być podgrzewane w celu zniszczenia komórek nowotworowych.
Zespół badaczy kierowany przez chemika Lon Wilson’a z Rice University i Paolo Decuzzi (TMHRI) szukał sposobu, aby pokonać wyzwania, jakie stawiają cząstki tlenku żelaza, które mogą być zmieniane za pomocą magnesów, zapewniając doskonały kontrast badania MRI, wytwarzając ciepło po uwolnieniu i ulegając szybkiej degradacji. Nie mogą jednak wykonywać tych „zadań” jednocześnie, więc zespół opracował sposób oddzielenia funkcji od ich wielkości.
Rozwiązaniem było spakowanie tysiące cząstek tlenku żelaza - z 5 nanometrowym w przekroju rdzeniem magnetycznym - wewnątrz większych cząstek.
Badacze stworzyli dwie nanoconstruktury, osadzajac cząstki tlenku żelaza w mezoporowatych cząstkach krzemu i dyskoidalnych nanostrukturach polimerowych (DPNs). Ponadto naukowcy wiedzieli, na podstawie wcześniejszych badań, że cząstki SiMPs i DPNs naturalnie gromadzą się w obrębie naczyń krwionośnych guza.
Tlenek żelaza zwiększa zdolność do pozycjonowania i utrzymywania cząstek w miejscu za pomocą magnesów, powiedział główny autor, Ayrat Gizzatov.
"Cząstki są przyciągane przez magnes, co generuje magnetyczną interakcje dipol-dipol miedzy nimi i zwiększa ich mechanizm komunikacji międzycząsteczkowej." dodał.
Badania wykazały, cząstki tlenku żelaza 10 krotnie polepszają nanostruktury w porównaniu do tradycyjnych środków kontrastowych, obniżając ponadto dawkę żelaza w stosunku do dawki stosowanej w bieżącej praktyce.
Nowe badania wykazały również, że środki kontrastowe (takie jak tlenek żelaza) użyte w konstrukcjach geometrycznych mają zwiększoną relaksacyjność.
Autor tłumaczenia: Magdalena Lech
Czytaj więcej: http://www.theengineer.co.uk/medical-and-healthcare/news/magnetic-nano-particles-could-improve-medical-imaging/1018765.article#ixzz35YR4Iqzo
Tagi: tlenek magnezu, rezonans magnetyczny, diagnostyka medyczna, krzem
wstecz Podziel się ze znajomymi