Medische beeldvorming helpt vaak bij het succesvol diagnosticeren en behandelen van kankergezwellen. Met name magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) wordt veel gebruikt vanwege de hoge resolutie, vooral met contrastmiddelen.
Een nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Science bericht over een nieuw, zelfvouwend contrastmiddel op nanoschaal waarmee tumoren mogelijk gedetailleerder zichtbaar kunnen worden gemaakt via MRI.
Wat is contrast?media?
Contrastmiddelen (ook wel contrastmiddelen genoemd) zijn chemicaliën die in menselijk weefsel of organen worden geïnjecteerd (of ingenomen) om de beeldkwaliteit te verbeteren. Deze preparaten hebben een hogere dichtheid of een lagere dichtheid dan het omliggende weefsel, waardoor er contrast ontstaat dat wordt gebruikt om beelden weer te geven met bepaalde apparaten. Jodiumpreparaten, bariumsulfaat, enz. worden bijvoorbeeld vaak gebruikt voor röntgenopnamen. Deze worden via een hogedrukcontrastspuit in het bloedvat van de patiënt geïnjecteerd.
Op nanoschaal blijven moleculen langer in het bloed aanwezig en kunnen ze solide tumoren binnendringen zonder tumorspecifieke immuunontwijkingsmechanismen te activeren. Verschillende moleculaire complexen op basis van nanomoleculen zijn bestudeerd als potentiële dragers van CA in tumoren.
Deze nanoschaalcontrastmiddelen (NCA's) moeten correct verdeeld worden tussen het bloed en het te onderzoeken weefsel om achtergrondruis te minimaliseren en een maximale signaal-ruisverhouding (S/N) te bereiken. Bij hoge concentraties blijft NCA langer in de bloedbaan aanwezig, waardoor het risico op uitgebreide fibrose door het vrijkomen van gadoliniumionen uit het complex toeneemt.
Helaas bevatten de meeste NCA's die momenteel worden gebruikt, samenstellingen van verschillende soorten moleculen. Onder een bepaalde drempelwaarde hebben deze micellen of aggregaten de neiging om te dissociëren, en de uitkomst hiervan is onduidelijk.
Dit inspireerde onderzoek naar zelfvouwende nanoschaal macromoleculen zonder kritische dissociatierempels. Deze bestaan uit een vettige kern en een oplosbare buitenlaag die ook de beweging van oplosbare eenheden over het contactoppervlak beperkt. Dit kan vervolgens de moleculaire relaxatieparameters en andere functies beïnvloeden die gemanipuleerd kunnen worden om de geneesmiddelafgifte en specificiteit in vivo te verbeteren.
Contrastmiddel wordt normaal gesproken via een hogedrukcontrastinjector in het lichaam van de patiënt geïnjecteerd.LnkMed, een professionele fabrikant die zich richt op het onderzoek en de ontwikkeling van contrastmiddelinjectoren en ondersteunende verbruiksartikelen, heeft zijnCT, MRI, EnDSAinjectoren in binnen- en buitenland en zijn door de markt in vele landen erkend. Onze fabriek kan alle ondersteunende diensten leveren.verbruiksartikelenMomenteel populair in ziekenhuizen. Onze fabriek hanteert strikte kwaliteitscontroleprocedures voor de productie van goederen, snelle levering en uitgebreide en efficiënte aftersalesservice. Alle medewerkers vanLnkMedhopen in de toekomst meer actief te kunnen zijn in de angiografie-industrie, hoogwaardige producten voor klanten te blijven maken en patiëntenzorg te kunnen bieden.
Wat laat het onderzoek zien?
In NCA wordt een nieuw mechanisme geïntroduceerd dat de longitudinale relaxatietoestand van protonen verbetert, waardoor scherpere beelden kunnen worden geproduceerd bij veel lagere ladingen gadoliniumcomplexen. Een lagere lading vermindert het risico op bijwerkingen omdat de CA-dosis minimaal is.
Door de zelfvouwende eigenschap heeft de resulterende SMDC een dichte kern en een dichte, complexe omgeving. Dit verhoogt de relaxiviteit, omdat de interne en segmentale beweging rond de SMDC-Gd-interface mogelijk beperkt is.
Deze NCA kan zich ophopen in tumoren, waardoor Gd-neutronenvangsttherapie (Gd-neutron capture therapy) specifieker en effectiever kan worden ingezet om tumoren te behandelen. Tot op heden is dit klinisch niet gelukt vanwege het gebrek aan selectiviteit om 157Gd aan tumoren toe te dienen en de juiste concentraties te handhaven. De noodzaak om hoge doses te injecteren gaat gepaard met bijwerkingen en slechte resultaten, omdat de grote hoeveelheid gadolinium rond de tumor deze beschermt tegen blootstelling aan neutronen.
De nanoschaal ondersteunt selectieve accumulatie van therapeutische concentraties en optimale distributie van geneesmiddelen in tumoren. Kleinere moleculen kunnen de haarvaten verlaten, wat resulteert in een hogere antitumoractiviteit.
“Aangezien de diameter van SMDC kleiner is dan 10 nm, is het waarschijnlijk dat onze bevindingen voortkomen uit de diepe penetratie van SMDC in tumoren. Hierdoor wordt het afschermende effect van thermische neutronen ontweken en wordt een efficiënte diffusie van elektronen en gammastraling na blootstelling aan thermische neutronen gegarandeerd.“
Wat is de impact?
“Kan de ontwikkeling van geoptimaliseerde SMDC’s ondersteunen voor een betere tumordiagnose, zelfs wanneer meerdere MRI-injecties nodig zijn.”
"Onze bevindingen benadrukken het potentieel om NCA te verfijnen via zelfvouwend moleculair ontwerp en markeren een belangrijke vooruitgang in het gebruik van NCA bij de diagnose en behandeling van kanker."
Plaatsingstijd: 08-12-2023
