Nature子刊：新型造影劑助力腫瘤早期檢測(cè)！可以檢測(cè)微小的腫瘤灶！

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2020-05-29 14:10:00【大中小】

早期發(fā)現(xiàn)腫瘤對(duì)治療癌癥非常重要。加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在利用磁共振成像從正常組織中找出非常小的腫瘤方面取得了重大進(jìn)展。這項(xiàng)研究發(fā)表在5月25日的Nature Nanotechnology雜志上。

Nature子刊：新型造影劑助力腫瘤早期檢測(cè)！可以檢測(cè)微小的腫瘤灶！

在磁共振成像(MRI)上產(chǎn)生信號(hào)的化學(xué)探針可以用來(lái)定位和成像腫瘤。這項(xiàng)新的研究是基于一種被稱(chēng)為磁共振調(diào)諧的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象發(fā)生在兩個(gè)納米級(jí)的磁性元素之間。一種作用是增強(qiáng)信號(hào)，另一種作用是熄滅信號(hào)。以往的研究表明，熄滅取決于磁性元素之間的距離。這為MRI對(duì)各種生物過(guò)程的非侵入性和敏感性研究開(kāi)辟了新的可能性。

加州大學(xué)戴維斯分校的研究小組發(fā)明了一種探針，它能產(chǎn)生兩種磁共振信號(hào)在達(dá)到目標(biāo)位置之前相互抑制，然后它們都能增強(qiáng)腫瘤和周?chē)M織的對(duì)比。他們稱(chēng)之為雙向磁共振調(diào)諧(TMRET)。結(jié)合特別開(kāi)發(fā)的成像分析軟件，這種雙信號(hào)使研究人員能夠以更高的靈敏度在小鼠模型中篩查出腦瘤。

"這是一個(gè)重大的進(jìn)步，"加州大學(xué)戴維斯分校醫(yī)學(xué)院和綜合癌癥中心生物化學(xué)和分子醫(yī)學(xué)副教授Yuanpei Li說(shuō)。"這可能有助于發(fā)現(xiàn)非常小的早期腫瘤。"

兩個(gè)磁性組件

由加州大學(xué)戴維斯分校研究小組開(kāi)發(fā)的探測(cè)器包含兩種成分：超順磁性氧化鐵(SPIO)納米顆粒和脫鎂葉綠酸-順磁性錳(P-Mn)納米顆粒，它們被包裹在一個(gè)脂質(zhì)膜中。SPIO和P-Mn在核磁共振成像上都給出了強(qiáng)烈的、獨(dú)立的信號(hào)，但只要它們?cè)谖锢砩暇嚯x很近，這些信號(hào)就會(huì)相互抵消或熄滅。當(dāng)微粒進(jìn)入腫瘤組織時(shí)，脂肪包膜分解，SPIO和P-Mn分離，兩種信號(hào)都出現(xiàn)了。

李的實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)注于核磁共振探針的化學(xué)研究，并開(kāi)發(fā)了一種處理數(shù)據(jù)和重建圖像的方法，他們稱(chēng)之為雙對(duì)比增強(qiáng)減影成像(double-contrast enhanced minus imaging，簡(jiǎn)稱(chēng)DESI)。但為了獲得物理機(jī)制方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，他們聯(lián)系了加州大學(xué)戴維斯分校物理系的Kai Liu教授和Nicholas Curro教授(劉教授目前在喬治城大學(xué)任教)。物理學(xué)家們幫助闡明了TMRET方法的機(jī)理，并對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

研究人員在大腦和前列腺癌細(xì)胞以及小鼠的培養(yǎng)中測(cè)試了這種方法。對(duì)于大多數(shù)MRI探頭來(lái)說(shuō)，腫瘤發(fā)出的信號(hào)比正常組織的強(qiáng)兩倍，正常組織的"腫瘤與正常組織之比"為2或更低。使用新的雙對(duì)比納米探針，李和他的同事可以將信號(hào)比提高到10。

李說(shuō)，研究小組有興趣將這項(xiàng)研究轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，但是這需要大量的工作，包括毒理學(xué)測(cè)試和擴(kuò)大生產(chǎn)，然后才能申請(qǐng)研究新藥批準(zhǔn)。