Автор AZoNano ] 11 марта 2021 г.

Сердечный приступ и инсульт – первая и вторая ведущие причины смерти в развитых странах, соответственно. Поскольку заболевание часто приводит к внезапной смерти с несколькими особыми прогностическими симптомами, ранняя диагностика очень важна. С этой целью широко используются методы визуализации, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ), для выявления сужения или закупорки кровеносных сосудов.

При МРТ контрастные вещества улучшают видимость структур, таких как более мелкие кровеносные сосуды внутри тела. Так же, как спутники или глобальные системы позиционирования (GPS) предоставляют информацию о заторах, контрастные вещества для МРТ могут дать точную информацию о состояниях сосудов, таких как сосудистая закупорка и стеноз. Обычно используемые продукты – это контрастные вещества на основе гадолиния.

Свободные ионы гадолиния обладают высокой токсичностью, поэтому их следует вводить в хелатных формах. Однако даже в этом случае существует определенный риск нефрогенного системного фиброза для пациентов с плохой функцией почек.

Были попытки использовать парамагнитные наночастицы на основе железа в качестве контрастирующих агентов, но их профиль почечного клиренса должен быть улучшен, чтобы предотвратить нежелательное накопление в печени и других органах.

Совместная исследовательская группа под руководством профессора Чеона Джинву, директора Центра наномедицины (CNM) Института фундаментальных наук (IBS) Университета Йонсей, Сеул, Южная Корея, и профессора ЧОИ Бён Ука из Медицинского колледжа Университета Йонсей разработал высокоэффективный контрастный агент для МРТ для трехмерного картирования сосудов.

Исследователи разработали контрастный агент для МРТ на основе наночастиц, названный SAIO (супрамолекулярный аморфоподобный оксид железа). Размер частицы составляет 5 нанометров, что примерно в 1500 раз меньше диаметра микрососудов. Это позволяет ему циркулировать по кровеносным сосудам в организме.

SAIO – это особая наночастица, которая состоит из полисахаридного ядра, состоящего в основном из декстрана, сшитого с другими молекулами. Затем это ядро ​​покрывается поверхностью из оксида железа, чтобы придать ему парамагнитные свойства при комнатной температуре.

Гибридная природа SAIO дает им как превосходную биосовместимость, так и качество изображения. Исследователи сравнили контрастность, удерживание и профиль почечного клиренса SAIO с дотаремом (агент на основе гадолиния) и наночастицами оксида железа.

SAIO – одно из средств визуализации с самым высоким разрешением, которое в 10 раз точнее, чем изображение, созданное с использованием современных контрастных веществ. Он достиг трехмерного картирования сосудов головного мозга, который может четко идентифицировать микрососуды мозга толщиной с волос (100 микрон) в экспериментах на животных.

В дополнение к отличному разрешению, усиление длится значительно дольше (> 10 мин) по сравнению с Dotarem (<2 мин), что дает рентгенологу достаточно времени для выполнения процедур визуализации. Эти превосходные свойства SAIO позволили исследователям наблюдать за кровеносными сосудами сердца, которые едва заметны при использовании современных контрастных веществ для МРТ.

Помимо высокого разрешения, выведение контрастного вещества с мочой особенно важно, чтобы избежать его накопления в организме, что может вызвать различные побочные эффекты. SAIO имеет отличный профиль почечного клиренса без накопления в печени или селезенке. Было также обнаружено, что SAIO был стабильным без агрегации и выщелачивания железа в течение года.

Директор Чхон сказал: «SAIO – это контрастное вещество нового поколения, которое одновременно обеспечивает высокое разрешение и безопасность» а профессор Чой сказал: «Ожидается, что SAIO сыграет жизненно важную роль. роль в повышении точности диагностики сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инсульт, инфаркт миокарда, стенокардия и деменция ».

Результаты этого исследования поддержаны Корейским научно-исследовательским проектом в области технологий здравоохранения, Министерством здравоохранения и социального обеспечения и Институтом фундаментальных наук Республики Корея. Исследование было опубликовано 8 марта 2021 г. в журнале Nature Biomedical Engineering .

Источник: https://www.ibs.re.kr/eng.do