(PhysOrg.com) - Praktiskt taget varje patient som diagnostiserats med bröstcancer eller melanom genomgår lymfkörtelbiopsi för att avgöra om deras cancer har börjat spridas i kroppen. Att ta denna biopsi innebär en invasiv och obekväm procedur, och även om det är nödvändigt detekterar den metastaser mindre än 95 % av tiden. För att eliminera behovet av invasiv biopsi, och att förbättra den diagnostiska känsligheten för biopsi, forskare har arbetat med att utveckla icke-invasiva avbildningstekniker för att identifiera tumörbärande sentinellymfkörtlar.
Nu, en grupp utredare vid Washington University of St. Louis, ledd av Dipanjan Pan, Ph.D., och inklusive Gregory Lanza, M.D., och Samuel Wickline, M.D., båda medlemmar av Siteman Center of Cancer Nanotechnology Excellence, har utvecklat "mjuka" guldnanopartiklar som ackumuleras i vaktpostlymfkörtlar och som är synliga med hjälp av en teknik som kallas fotoakustisk avbildning. Utredarna publicerade sina resultat i tidskriften Biomaterial .
Fotoakustisk avbildning kombinerar aspekter av optisk och ultraljudsavbildning i en känslig avbildningsteknik som lämpar sig för användning i människokroppen. Fotoakustiska bildbehandlingsmedel, inklusive guld nanopartiklar, avger ljudvågor när de belyses med specifika ljusfrekvenser. När det gäller guld nanopartiklar, den aktiverande ljusenergin uppstår i det nära infraröda, en region av det optiska spektrumet som lätt passerar genom biologiska vävnader, och deras fotoakustiska emissioner är tillräckligt starka för att kunna detekteras med klinisk standardutrustning för ultraljud.
Nyckeln till den här studien var att utveckla ett nanopartikelavbildningsmedel av guld som balanserar ackumuleringshastigheten i vaktpostlymfkörtlar med hastigheten för eliminering av partiklar som lymfkörtlarna inte fångar. Lösningen var att slå in flera guld nanopartiklar, vardera 2-4 nanometer i diameter, i en mjuk polymermatris, producerar en 90 nanometer guld nanobeacon som ackumuleras snabbt i sentinel lymfkörtlar. När utredarna injicerade sina nanobeacons i möss och avbildade lymfkörtlar en timme senare, de fann att den fotoakustiska signalen var nio gånger starkare i lymfkörtlar än i omgivande blodkärl. Medan större nanopartiklar producerade en starkare signal, de ackumulerades inte uteslutande i lymfkörtlarna, så kontrasten de producerade var mycket mindre.
Detta jobb, som beskrivs i en artikel med titeln, "Nära infraröd fotoakustisk detektion av vaktpostlymfkörtlar med guld nanofyrar, " stöddes delvis av NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, ett omfattande initiativ utformat för att påskynda tillämpningen av nanoteknik för att förebygga, diagnos, och behandling av cancer. En sammanfattning av denna artikel finns tillgänglig på tidskriftens webbplats.
