Háþróað efni: Ný tækni til skoðunar á viðkvæmum æðakölkun

Hjarta- og æðasjúkdómar (CVD) er ein alvarlegasta ógnin við heilsu manna. Sérstaklega í mínu landi eykst enn sjúkdóms- og dánartíðni af völdum hjarta- og æðasjúkdóma. Æðakölkun (AS) er aðal sjúkleg orsök hjarta- og æðasjúkdóma. Bólgusvörunin liggur í gegnum öll stig AS, allt frá kynslóð slagæðafita til myndunar AS, og jafnvel rof á veggskjöldum. Á sama tíma, stórfrumur Það gegnir lykilhlutverki í því ferli að gleypa oxað lágþéttni lípóprótein (oxLDL) í froðufrumur. Á sama tíma losar það mikinn fjölda bólguþátta og framleiðir óstöðuga AS skellur. Klínískar rannsóknir hafa leitt í ljós að froðufrumur sem eru ríkar af AS skellum eru auðvelt að rifna og mynda blóðflæði, sem leiðir til banvænnra fylgikvilla eins og hjartadrep og heilablóðfalls. Þess vegna hefur mikil áhrif á að greina froðufrumur og greina viðkvæma AS-veggskjöld fyrir forvarnir og meðferð klínískra hjarta- og æðasjúkdóma.

Byggt á þessu leiddi prófessor Zheng Lemin frá hjarta- og æðafræði vísindamiðstöðvar Peking háskóla og lykilrannsóknarstofu í hjarta- og æðavísindum teymið til að nota Ti3C2 / ICG nanocomposites sem PA nanoprobes til að þróa PA-myndavettvang sem ekki er ífarandi, sem tókst að átta sig á beinni ímyndun af viðkvæmum AS skjöldum. Rannsóknarniðurstöðurnar bera titilinn" A Non-InvASive Nanoprobe for In Vivo Photoacoustic Imaging of Vulnerable Atherosclerotic Plaque" og birt á netinu í" Advanced Materials" tímarit.

Bæði Ti3C2 nanóblöðin og ICG hafa framúrskarandi PA myndgreiningarárangur. Ennfremur hafa Ti3C2 nanóblöð stórt sérstakt yfirborðsflatarmál og geta verið notuð sem nanóberar hlaðnir ýmsum ICG sameindum, þannig að Ti3C2 / ICG nanoprobes geta verulega bætt árangur PA. Til þess að framkvæma mjög sértæka viðurkenningu á viðkvæmum skellum valdi mannsaugað yfir-tjáða beinþynningu (OPN) í froðufrumum AS skellna sem skotmark. Með breytingum á and-OPN mótefni (OPN Ab) getur myndað OPN Ab / Ti3C2 / ICG nanóskápur sérstaklega viðurkennt froðufrumur og viðkvæman veggskjaldarvef. Eftir inndælingu í bláæð í AS módel músar sýndi OPN-Ab / Ti3C2 / ICG nanóskápurinn sérstaklega aukna PA-myndgreiningu á viðkvæmri veggskjaldríkri ósæðarboga.

Vísindamennirnir komust einnig að því að átfrumur og froðufrumur sem ekki hafa farið í neina meðferð sýna enga rauða flúrljómun. Vegna skorts á OPN-Ab breytingum, jafnvel þó Ti3C2 / ICG nanóskápurinn sé ræktaður með froðufrumum sem ofþýða OPN, er ósértækt sækni þess mjög veik. Þar sem OPN tjáning froðufrumna er marktækt hærri en átfrumna, er búist við að froðufrumurnar sem eru samæxlaðar með OPN Ab / Ti3C2 / ICG nanoprobes hafi aukið verulega rauða flúrljómun, en átfrumur sem eru meðhöndlaðar með sama Flúrljómun er tiltölulega veikburða.

Ómskoðun í æðum (IVUS), röntgenmyndataka, sjónsamræmisspeglun og segulómun (MR) er algengasta aðferðin við klíníska greiningu á AS. Með því að nota þessar aðferðir er vel hægt að fylgjast með ítarlegri formgerð AS-skellna, greina leysni platta og mæla þykkt innri miðilsins. Hins vegar er næmi þess tiltölulega lítið og erfitt er að skima lykilþætti AS-veggskjölda, sem felur í sér mikla áskorun við að bera kennsl á AS viðkvæma veggskjöld. Photoacoustic myndgreining er ný tegund líffræðilegrar greiningaraðferðar sem sameinar mikla næmni sjónmyndunar og tiltölulega mikla skarpskyggni dýptar ómskoðunar, með mikla staðbundna upplausn og góða andstæðu vefja. Til dæmis að nota innri heimildir Samanburður á blóðrauða (PA) eða utanaðkomandi lípíðum (PA) getur hjálpað til við að greina blóðrauða (PA) í ákveðnum vefjum frá venjulegum vefjum, nanóefnum og lífrænum litasameindum með dæmigerðri nær-innrauðri aðsogi. Í fyrri rannsóknum var PA-myndun á AS aðallega lögð áhersla á PA-myndun í æðum með hjálp ómskoðunarleggja í æðum eða AS-veggskjölum. Hins vegar geta hreinar in vitro rannsóknir ekki að fullu sannað hagkvæmni PA myndgreiningar í raunhæfara blóði sem inniheldur og flóknara vefjaumhverfi. In vivo PA-myndun í æðum er ífarandi greiningaraðferð, sem gerir það auðvelt að greina beint lifandi vefi. Skemmdur veggskjöldur færir mikla óvissu.

Tilkoma nær-innrauða nanópróbes veitir góða lausn til að vinna bug á ofangreindum göllum. Nánauðrauða nanóprobes hafa venjulega frábæra frásogstuðla fyrir sjón, sem geta bætt næmi PA myndgreiningar til muna, jafnvel þegar á sama tíma stendur frammi fyrir mikilli truflun í bakgrunni. Samsetning hagnýtra aptamera og nanóprófa stuðlar enn frekar að sameindarstigi Ógreindur greining. Notkun PA-myndgreiningar sem ekki er ífarandi við AS sjúkdóm er þó enn á byrjunarstigi.

Í stuttu máli, lagði rannsóknarhópurinn til að ekki væri ífarandi in vivo PA myndgreiningarvettvangur byggður á OPN-Ab / Ti3C2 / ICG nanoprobes fyrir innsæi greiningu á viðkvæmum AS skellum. Með því að nota Ti3C2 nanóblöð sem nanóberann, ásamt PEI húðuninni, eru samgild tenging OPN-Ab og mikið álag af ICG sameindum vel skilin. Sönnunarmiðuð PA-myndgreining er góð lausn til að skima lykilþætti AS-skellna á sameindastigi og hún veitir einnig mörg tækifæri til frekari könnunar á óáreynslukenndri mynd af djúpum vefjum (hálsslagæð í mönnum, hálsslagæð og hálsslagæð slagæð).