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通过创新的“弹性”造影剂 更灵敏的MRI诊断

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-13浏览次数:1254

今天,磁共振成像(MRI)是诊断疾病和监测治疗过程不可或缺的方法。它可以在不使用任何有害辐射的情况下创建人体的横截面图像。通常,组织中的水分子暴露于强磁场。然而,MRI非常不敏感,需要高浓度的分子来吸收可用的信号。造影剂通常用于改善诊断,以更清楚地检测诸如肿瘤的特定变化。

然而,即使使用这些造影剂,MRI的灵敏度也不会显着增加,并且在成像期间不能检测到细胞生物学中已知的许多标记物。此外,含有元素锶的某些造影剂的安全性目前是越来越多的讨论主题。 FMP研究员Leif Schroeder博士说:“我们需要新的,改进的方法。尽可能少的造影剂会影响尽可能多的信号材料,通常是水。”他和他的团队现在取得了重大突破。

研究人员已经开发出一段时间来开发氦基造影剂,这是一种无害的惰性气体。该团队使用了强大的激光工艺,其中氦被人工磁化,然后 - 即使是少量 - 产生可测量的信号。为了检测特定的细胞疾病标志物,必须在短时间内将痰与它们结合。与人类前沿科学计划(HFSP)资助的加州理工学院科学家合作,Leif Schroeder博士及其团队正在研究一种可逆地结合疝气的新型造影剂。这些是由某些细菌产生的空心蛋白质结构,用于调节它们在水中漂浮的深度,类似于鱼类中的小型游泳膀胱,但是在纳米级。由加州理工学院合伙人Mikhail Shapiro领导的研究小组最近将这些所谓的“气球”引入MR造影剂中。然而,目前尚不清楚他们对他们的窒息“充电”了多少。

该研究已发表在ACS Nano杂志上,两组现在描述了这些囊泡如何形成理想的造影剂:它们可以“弹性地”调整它们对试验痰液的影响。 “蛋白质结构具有多孔壁结构,氦气可以通过该结构流入和流出。与传统的造影剂不同,气体囊泡总是吸收环境提供的痰液的固定部分,换句话说,如果更多Xe,则更大量, “Leif Schr?der博士的报告。此功能可用于MRI诊断,因为必须使用更多的痰才能获得更好的图像。还需要调节常规造影剂的浓度以实现所有氘原子的信号变化。另一方面,气泡,

“它们就像一个气球,外部泵连接在气囊上。如果气球被氦原子'膨胀'流入气囊,它的大小不会改变,但压力会增加 - 类似于自行车轮胎管,“Leif Schroeder博士解释道。因为氦气比传统的造影剂更多地进入囊泡,所以在再次离开囊泡并显示出变化的信号后,可以更好地读出氦原子。这样,图像对比度比背景噪声高许多倍,而图像质量显着提高。因此,这些造影剂也可用于鉴定以相对低浓度发生的疾病标志物。

在进一步的合作过程中,两组打算在最初的动物研究中测试这些造影剂。为了在活组织中使用这些非常敏感的造影剂,新发现的行为将是决定性的优势。 Leif Schroeder博士和他的团队能够制作出第一张MRI图像,其颗粒浓度比目前的造影剂低一百万倍。