Изследователи от Центъра за наномедицина при Института за основни науки (IBS) в Корея разработиха така наречената „ЯМР нанолампа“ – нова технология, която включва магнитно-резонансните (ЯМР) сигнали само в присъствието на съответна болест. Това откритие може да преодолее ограниченията на съществуващите ЯМР контрастни агенти.
Ядрено-магнитният резонанс е добиваща все по-голяма популярност неинвазивна техника за диагностиране, която освен всичко друго не използва вредно лъчение. Някои тъкани показват естествен контраст на получения с ЯМР образ, но за определени видове изследвания се прилага контрастен агент за засилване на разликата между целевата област и останалата част от тялото. „Типичните ЯМР контрастни агенти като гадолиний се инжектират във „включено“ състояние и се разнасят из цялата биологична система с относително голям фонов сигнал – обяснява водещият изследовател Джину Чеон. - Ние открихме нов принцип за включване на ЯМР-контрастния агент само в местонахождението на целта.“ Това става с помощта на ЯМР нанолампата.
Тя се състои от два магнитни материала – гасител (магнитна наночастица) и увеличител (ЯМР-контрастен агент). Превключването се определя от разстоянието между двете – когато то е над 7 нанометра, ЯМР сигналът е включен, а под 7 нанометра е изключен. Изследователите са нарекли това явление магнитно-резонансно тунинговане (MRET).
Те тествали ЯМР нанолампата за диагностиране на рак. Уловили наличието на ензим, който може да предизвика метастази – ММР-2 (матрикс металопротеиназа-2) при мишки с болестта. Учените свързали двата магнитни материала с връзка, която се прекъсва по естествен път от ММР-2. Понеже тя ги държи близко един до друг, ЯМР сигналът бил изключен. Но в присъствие на рак връзката била прекъсвана от ММР-2, което карало двата материала да се разделят и ЯМР сигналът да се включи. Така той показвал местонахождението на ММР-2 и тумора. Освен това изследователите открили, че яркостта на ЯМР сигнала е пропорционална на концентрацията на ензима в раковата тъкан.
И нещо още по-важно, ЯМР нанолампата остава изключена, докато не срещне биомаркер, свързан с конкретна болест, което позволява по-висока чувствителност. „Сегашният контрастен агент е, като да използваш фенерче в слънчев ден – ефектът е ограничен. Но тази нова технология наподобява използване на фенер през нощта и следователно е по-полезна“, обяснява Чеон.
Освен за откриване на рак ЯМР нанолампата може да бъде прилагана и за изследването на различни биологични процеси като ензимолиза, промяна на рН, взаимодействия между протеините и др. Учените от IBS очакват, че тя ще е от полза както при инвитро, така и при инвиво диагностирането. В момента те работят за създаването на по-безопасни и интелигентни контрастни агенти, които едновременно могат да записват и да интерпретират множество биологични цели, позволявайки по-добро разбиране на биологичните процеси и по-точно диагностиране на болестите.
Превод от английски
Калина КАМЕНОВА
