物理科技生物学-PHYICA

新的双对比技术犬决在核磁共振成像上发现小肿瘤

纳米技术 2022-04-06 23:58:08

加州大学戴维斯分校的安迪·费尔 加州大学戴维斯分校的研究人员开发的一项新技术在使用磁共振成像从正常组织中识别非常小的肿瘤方面取得了重大进展

研究小组发明了一种探头,这种探头产生两种磁共振信号,这两种信号相互抑制,直到它们到达目标,此时它们都增加了肿瘤和周围组织之间的对比度

信用:薛贤斗,加州大学戴维斯分校 肿瘤的早期检测在癌症治疗中极其重要

加州大学戴维斯分校的研究人员开发的一项新技术在使用磁共振成像从正常组织中识别甚至非常小的肿瘤方面取得了重大进展

这项工作发表在5月25日的《自然纳米技术》杂志上

在磁共振成像(MRI)上产生信号的化学探针可用于靶向和成像肿瘤

这项新的研究是基于一种叫做磁共振调谐的现象,这种现象发生在两个纳米级磁性元件之间

一个用来增强信号,另一个用来抑制信号

先前的研究表明,淬火取决于磁性元件之间的距离

这为磁共振成像对多种生物过程的非侵入性和敏感性研究开辟了新的可能性

加州大学戴维斯分校的研究小组发明了一种探头,这种探头可以产生两种磁共振信号,这两种信号会相互抑制,直到它们到达目标,此时它们都会增加肿瘤和周围组织之间的对比度

他们称之为双向磁共振调谐

结合专门开发的成像分析软件,双信号使研究人员能够在一个灵敏度大大提高的小鼠模型中识别脑肿瘤

“这是一个重大的进步,”加州大学戴维斯医学院和综合癌症中心生物化学和分子医学副教授、资深作者李元培说

“这有助于发现非常小的早期肿瘤

" 两个磁性组件 加州大学戴维斯分校团队开发的探针包含两种成分:超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)和脱镁叶绿酸α-顺磁性锰(磷锰),一起包装在脂质外壳中

SPIO和P-Mn在核磁共振成像上都给出了强而独立的信号,但只要它们在物理上靠近,这些信号往往会相互抵消或抑制

当颗粒进入肿瘤组织时,脂肪包膜破裂,SPIO和磷锰分离,两种信号都出现

李的实验室专注于核磁共振探头的化学研究,并开发了一种处理数据和重建图像的方法,他们称之为双对比增强减影成像(DESI)

但是对于物理机制的专业知识,他们联系了加州大学戴维斯分校物理系的教授和尼古拉斯·柯罗(刘现在在乔治城大学)

物理学家帮助阐明了TMRET方法的机理,并改进了技术

研究人员在大脑和前列腺癌细胞培养物以及小鼠中测试了这种方法

对于大多数磁共振成像探头来说,肿瘤发出的信号是正常组织的两倍,即“肿瘤与正常的比值”为2或更低

使用新的双对比纳米探针,李和他的同事可以获得高达10的肿瘤与正常的比率

李说,该团队有兴趣将这项研究转化为临床应用,尽管这将需要大量的工作,包括毒理学测试和扩大生产规模,然后才能申请研究新药批准

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