Magnetic resonance imaging (MRI) visualiserar inre kroppsstrukturer, ofta med hjälp av kontrastmedel för att öka känsligheten. Ett belgiskt team av forskare har nu utvecklat ett bimodalt kontrastmedel lämpligt för två bildtekniker samtidigt, nämligen, MR och en teknik som kallas fotoakustisk avbildning. Användningen av endast ett kontrastmedel för två bildtekniker förbättrar känsligheten hos båda, med endast liten påverkan på patientens kropp.

MR är en allmänt använd teknik inom medicin och forskning och är känd för sin goda upplösning. Strukturer ner till en hundradels millimeter kan lösas. Dock, känslighet, förmågan att upptäcka något alls, är ibland ett problem. Därför, kontrastmedel administreras ofta för att förbättra tydligheten genom vilken strukturerna kan ses.

Resultaten av MR kan också förbättras i kombination med kompletterande avbildningsmetoder, som fokuserar på olika aspekter. Dock, de flesta bildverktyg kräver närvaro av sonder och färgämnen, men applicera först ett kontrastmedel, och sedan kan ett andra läkemedel orsaka fler risker för patienten. Detta inspirerade Sophie Laurent, professor vid University of Mons, Belgien, och hennes team för att utveckla så kallade bimodala kontrastmedel-medel som skulle tjäna båda verktygen samtidigt.

MR -kontrastmedel innehåller vanligtvis gadolinium, ett paramagnetiskt element som förstärker signalen från elementen i närheten. Gratis gadolinium kan vara skadligt, men den hålls tätt i strukturen hos en organisk molekyl. Laurents idé var att direkt ansluta gadoliniummedlet med sonden som används för den andra bildtekniken.

Teamet valde fotoakustisk bildbehandling (PAI), en mycket känslig och ganska ny avbildningsmetod som mäter värmesvaret i en vävnad mot laserpulser. Metoden är, som MR, icke-invasiv, men ett speciellt organiskt färgämne måste finnas närvarande som absorberar laserljus som appliceras från utsidan. Denna teknik skulle tydligt öka MR -känsligheten, tyckte författarna. Dysfunktioner i huden och under skulle upptäckas med oöverträffad klarhet.

För att ansluta gadoliniummedlet med det organiska färgämnet, forskarna valde den naturliga aminosyran lysin som en länk. Lysin är speciellt bland aminosyrorna. Det är en ganska lång molekyl som kan binda till två andra molekyler i båda ändar. Forskarna kopplade framgångsrikt ett MR-medel som heter Gd-PCTA med en PAI-sond med namnet ZW800-1. Och det finns ett annat alternativ. Förutom de två anslutningarna, lysin äger en tredje anslutning, som kan vara till nytta i framtiden. Forskarna tänker sig att lägga till en ytterligare biovektor, till exempel, en peptid som specifikt känner igen en biologisk störning - detta skulle göra den nu bimodala sonden trimodal.

Den bimodala sonden förstärkte MR -kontrasten lika starkt som ett kommersiellt MR -medel. Och den gav samma fotoakustiska signal som den ursprungliga PAI -sonden. Detta betyder att sonden är en två-i-ett-agent, vilket underlättar kombinationen av MRT och andra medicinska bildtekniker. Nästa steg skulle vara att testa det i riktiga organismer.