Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе разработали методику МРТ, позволяющую идентифицировать маленькие опухоли в тканях. Презентация методики была представлена в журнале Nature Nanotechnology.
Химические зонды, которые создают сигнал при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ), могут быть использованы для прицельной визуализации опухолей. Новое исследование базировалось на использовании явления, которое называется настройка магнитного резонанса, и оно возникает между двумя магнитными элементами нанометрового размера.
Один элемент усиливает сигнал, а другой его гасит. Ранее проведенные исследования выявили связь силы гашения с расстоянием между магнитными элементами. Обнаруженные явления предоставляют перспективы для неивазивных и чувствительных МРТ исследований различных биологических процессов.
Команда ученых из Калифорнийского университета в Дэвисе создала химический зонд, который может генерировать два сигнала магнитного резонанса. Они подавляют друг друга до тех пор, пока не достигнут цели, после чего оба элемента значительно увеличивают контрастирование опухоли от окружающей здоровой ткани. Такой процесс назван двусторонней настройкой магнитного резонанса (TMRET).
Для анализа изображений, полученных с помощью двойного сигнала, была разработана специальная компьютерная программа, что позволило ученым качественно выделить опухолевые образования мозга на модели мышей.
Зонд, который был создан учеными Калифорнийского университета, состоит из двух компонентов: наночастиц суперпарамагнитного оксида железа (SPIO) и феофорбид-парамагнитного марганца (P-Mn) и они упакованы вместе в липидную оболочку.
Оба элемента обладают свойством выдавать сильные МРТ сигналы, но пока они пока находятся физически близко друг к другу, эти сигналы подавляют друг друга. Когда же эти наночастицы попадают в ткань опухолевого генеза, то происходит разрушение липидной оболочки и SPIO, и P-Mn отделяются друг от друга, что приводит к появлению обоих сигналов.
Исследователи провели тестирование созданного ими зонда на культурах клеток опухолей мозга и рака простаты, а также на мышах. МРТ сигнал при использовании обычных зондов от опухоли в два раза сильнее, чем в нормальной ткани. Использование же нового нанозонда с двойным контрастом позволило получить отношение опухоли к норме до 10.
Ученые планируют со временем внедрить методику в клиническую практику, но для этого необходимы дополнительные исследования.
