Многофункциональная наночастица позволяет новый тип биологического отображения

новый

Определение единственной раковой клетки, вырвавшейся на свободу от опухоли и едущей через кровоток, чтобы колонизировать новый орган, могло бы походить на обнаружение иголки в стоге сена. Но новый метод отображения из университета Вашингтона является первым шагом к созданию этого возможного.Подводные исследователи развили многофункциональную наночастицу, устраняющую фоновый шум, позволяя более точную форму медицинского отображения — по существу стирание стога сена, таким образом, игла сияет через. Об успешной демонстрации с фотоакустическим отображением сообщили вчера (27 июля) в журнале Nature Communications.

Наночастицы обещают контрастные вещества для ультрачувствительного медицинского отображения. Но во всех методах, не использующих радиоактивные индикаторы, окружающие ткани имеют тенденцию сокрушать слабые сигналы, препятствуя тому, чтобы исследователи обнаружили всего одну или несколько клеток.«Несмотря на то, что ткани не являются почти столь же эффективными при генерации сигнала как контрастное вещество, количество ткани намного больше, чем количество контрастного вещества и таким образом, фоновый сигнал очень высок», сказал ведущий автор Сяоху Гао, подводный доцент биоинженерии.

Недавно представленная наночастица решает эту проблему, впервые объединяя два свойства, чтобы создать изображение, отличающееся от того, что, возможно, произвел любой существующий метод.Новая частица объединяет магнитные свойства и фотоакустическое отображение, чтобы стереть фоновый шум.

Исследователи использовали пульсирующее магнитное поле, чтобы взбалтывать наночастицы их магнитными сердечниками. Тогда они взяли фотоакустическое изображение и использовали методы обработки изображения, чтобы удалить все кроме вибрирующих пикселей.Гао сравнивает новый метод с «Туристическим Съемником» фото программное обеспечение редактирования, позволяющее фотографу удалять других людей путем объединения нескольких фотографий той же сцены и соблюдения только не движущихся частей изображения.

«Мы используем очень похожую стратегию», сказал Гао. «Вместо того, чтобы хранить постоянные части, мы только храним движущуюся часть.«Мы используем внешнее магнитное поле, чтобы взбалтывать частицы», объяснил он. «Тогда существует только один тип частицы, которая будет дрожать в частоте нашего магнитного поля, которое является нашей собственной частицей».Эксперименты с синтетической тканью показали, что метод может почти полностью подавить сильный фоновый сигнал.

Читать  Новая внутриносовая система охлаждения может улучшить выживание, когда инициируется вскоре после остановки сердца

Будущая работа попытается дублировать результаты у животных лаборатории, сказал Гао.Частица на 30 миллимикронов состоит из магнитного сердечника оксида железа с тонкой золотой раковиной, окружающей, но не трогающей центр. Золотая раковина используется, чтобы поглотить инфракрасный свет и могла также использоваться для оптического отображения, неся тепловую терапию, или прилагая биомолекулу, которая захватит на определенных клетках.Более ранняя работа группы Гао объединила функции в единственной наночастице, что-то, что трудно из-за небольшого размера.

«В наночастицах один плюс каждый часто — меньше чем два», сказал Гао. «Наша предыдущая работа показала, что один плюс можно быть равным два. Эта бумага показывает, что один плюс каждый, наконец, больше, чем два».

Первое биологическое отображение, в 1950-х, использовалось, чтобы идентифицировать анатомию в теле, диагностируя опухоли или плоды. Второе поколение использовалось, чтобы контролировать функцию — fMRI, или функциональная магнитно-резонансная томография, например, обнаруживает кислородное использование в мозгу, чтобы создать картину мозговой активности. Следующее поколение отображения будет молекулярным отображением, сказал соавтор Мэтью О’Доннелл, подводный преподаватель биоинженерии и технический декан.

Это будет означать, что медицинские пробы и количества клеток могут быть сделаны в теле. Другими словами, вместо того, чтобы брать биопсию и осмотреть ткань под микроскопом, отображение могло обнаружить определенные белки или патологическую активность в источнике.Но то, чтобы заставлять это произойти средства, улучшающие границы доверительного интервала отображения.

«Сегодня, мы можем использовать биомаркеры, чтобы видеть, где существует большое количество больных клеток», сказал О’Доннелл. «Этот новый метод мог достать Вас к очень точному уровню, потенциально единственной клетки».Исследователи проверили метод на фотоакустическое отображение, недорогой метод, теперь развиваемый, который чувствителен к небольшим изменениям в свойствах тканей и может проникнуть через несколько сантиметров в мягкую ткань. Это работает при помощи пульса лазерного света, чтобы нагреть клетку очень немного.

Читать  Новое продвинутое лекарственное средство рака простаты, ацетат абиратерона расширяет время выживания

Эта высокая температура заставляет клетку вибрировать и производить волны ультразвука, едущие через ткань в поверхность тела. Новый метод должен также относиться к другим типам отображения, сказали авторы.Соавторы являются подводными постдокторскими исследователями Йонгдонгом Чжин и докторантом Шэн-Вэнь Хуана и Мичиганского университета Цунсянь Цзя.

Исследование финансировалось Национальными Институтами Здоровья, Национальным научным фондом и подводным Отделением Биоинженерии.Источник: университет Вашингтона


Многофункциональная наночастица позволяет новый тип биологического отображения: 8 комментариев

  1. А за кого жизнь отдавать,за государство которому ты и на хер не нужун все 25 лет,или за эти морды ж и д о в с к и е.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *