纳米粒子,点亮癌症生物标记物可以帮助指导手术

癌症外科医生可能很快就会有一个更完整的肿瘤手术中由于新的显像剂,可以照亮多个生物标志物,伊利诺伊大学香槟分校的研究人员报告。荧光纳米颗粒包裹在红细胞的细胞膜,目标肿瘤比目前临床批准染料和能发出两种不同的信号只有一束光手术,这个功能可以帮助医生辨别肿瘤边界和确定转移性癌症。

显像剂可以结合bioinspired摄像头,实时诊断之前,研究人员开发出了在手术期间,研究组长说维克多Gruev伊利诺斯州教授电气和计算机工程。ACS Nano》杂志在一项新的研究中,研究人员展示了他们的新dual-signal纳米颗粒在肿瘤的幽灵——3 d模型,模拟肿瘤和周围环境的特点,在活老鼠。

“如果你想找到所有的癌症,成像一个生物标志物是不够的。它可能错过一些肿瘤。如果你介绍第二个或第三个生物标志物,去除所有癌细胞的可能性增加,病人和更好的结果的可能性增加。”Gruev说,他也是一个教授卡尔伊利诺斯州大学医学院。“Multiple-targeted药物和显像剂是最近的一个趋势,和我们的团队正在推动这种趋势很困难的,因为我们有相机技术,图像的多个信号。”

传统上,一个外科医生移除肿瘤并将其发送给一个病理学家评估,这一过程可能需要数小时的天,伊利诺斯州的博士后研究员Indrajit斯利瓦斯塔瓦说,这篇论文的第一作者。研究朝着实时诊断,阻止了广泛应用的一些挑战:许多tumor-targeted肿瘤显像剂只有最低限度达到他们的目标,而不是被快速清除血液和肝脏中积累,斯利瓦斯塔瓦说。

”几个人在我们面前使用纳米涂层与血红细胞,发现他们循环再几天。我们看到同样的事情在我们的老鼠:membrane-coated纳米颗粒长在血液中循环,减少肝脏中吸收。因为他们是循环时间,更多的肿瘤显像剂积累,给我们一个更强的荧光信号,”斯利瓦斯塔瓦

这两个生物标记的目标新显像剂包括在早期癌症,一个普遍流行在晚期癌症,这是更容易转移。研究人员发现,探测是有效的区分癌组织和健康组织,以及互相区分两个信号。

“这是呼吁外科应用程序,因为它可以帮助确定准确。有多个信号给出了一个整体的肿瘤。能告诉一个外科医生,”这可能是转移性,您可能想要更积极地删除。”斯利瓦斯塔瓦说。

只需要一个波长的激光引起多个信号对于手术应用程序,另一个好处是它使仪器更加紧凑比要求为每个需要多个激光波长,Gruev说。

研究人员计划开发更多tumor-imaging代理多个标记目标,进一步推进临床前和临床研究使用他们开发了dual-signal染料与外科护目镜。

“在这场战役中为确保我们删除所有癌细胞在手术过程中,我们需要投资在成像相机技术和肿瘤靶向制剂,“Gruev说。“这项工作是帮助我们更好地认识和指导全面的方法,我们正在越来越接近临床试验。”

参考:斯利瓦斯塔瓦卢B,我王Y, et al .细胞膜涂布纳米颗粒对肿瘤描述和定性评估癌症生物标记物在单波长激发小鼠和幽灵模式。ACS Nano。2023;17 (9):8465 - 8482。doi:10.1021 / acsnano.3c00578

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