Forskare vid Zürichs universitet har utvecklat ett nytt röntgenkontrastmedel. Kontrastmedlet är lättare att använda och distribueras mer pålitligt i alla blodkärl, öka precisionen vid vaskulär avbildning. Detta minskar antalet djur som krävs i forskningsexperiment.

Olika sjukdomar hos människor och djur, såsom tumörer, stroke eller kronisk njursjukdom—skada blodkärlen. Kapillärer, de minsta blodkärlen i kroppen, är särskilt drabbade. Den stora ytan av kapillärnätverket möjliggör utbyte av syre mellan blodet och den omgivande vävnaden, som musklerna när vi tränar eller hjärnan när vi tänker.

Avslöjar den vaskulära strukturen

För diagnos och behandling av kardiovaskulära och andra sjukdomar, det är viktigt att känna till blodkärlens tredimensionella struktur. Denna kunskap om kapillärernas exakta anatomi hos människor och djur är också avgörande för grundforskning. Det gör det möjligt för forskare att undersöka sjukdomar som angriper blodkärlen och utvärdera nya behandlingar. Forskare vid universitetet i Zürich (UZH), National Centre of Competence in Research Kidney.CH och Biomaterials Science Center vid universitetet i Basel har nu utvecklat ett nytt röntgenkontrastmedel kallat "XlinCA", med vilka kapillärer kan göras synliga mycket mer exakt med hjälp av datortomografi.

Tidigare metoder är ofta felaktiga

Tidigare, kontrastmedel tillsattes till polymeriserande plasthartser innan de injicerades i blodkärlen hos avlivade djur. Dock, det är mycket svårt att helt fylla ut de känsliga kapillärerna i olika organ med trögflytande hartser. "Utan års erfarenhet av att använda rätt injektionsteknik, kapillärerna är ofta bara delvis fyllda, eller saknas helt. Upp till en fjärdedel av de resulterande bilderna är därför oanvändbara, säger Willy Kuo, en postdoktor vid Institutet för fysiologi i UZH. Genom att använda "XlinCA" istället för andra kontrastmedel, upp till 25 procent färre djur skulle behövas för experiment, uppger Kuo.

Grundproblemet med konventionella metoder är att plast och vatten inte blandas. Detta resulterar i vatteninneslutningar där kontrastmedlet är frånvarande, vilket orsakar bortkopplade kärlsegment på röntgenbilden. Även om de vattenlösliga röntgenkontrastmedlen som används inom medicin kanske inte har detta problem, de kan inte stelna och läcker genom blodkärlsväggar in i den omgivande vävnaden inom några minuter.

Optimala resultat tack vare anpassat kontrastmedel

Kontrastmedel för medicinskt bruk hos människor består av små molekyler och är relativt enkla att tillverka. "Ett anpassat kontrastmedel för ex vivo användning var betydligt svårare att syntetisera, eftersom den är uppbyggd av polymerer - molekyler som är sammanbundna i långa kedjor, säger Bernhard Spingler, professor vid UZH:s kemiska institution. "XlinCA" har flera fördelar jämfört med tidigare använda röntgenkontrastmedel:Det är lätt att använda och möjliggör fullständig och oavbruten vaskulär avbildning. Det tillåter också att flera organ eller till och med hela djur som möss undersöks samtidigt.