(PhysOrg.com) - Forskare har utvecklat ett sätt att förbättra hur hjärntumörer uppträder vid MR -skanningar och under operation, gör tumörerna lättare för kirurger att identifiera och ta bort.
Forskare vid Ohio State University experimenterar med olika nanopartiklar som de hoppas kan en dag injiceras i patienternas blod och hjälpa kirurger att ta bort dödliga hjärntumörer som kallas glioblastom.
I journalen Nanoteknik, forskare rapporterade att de har tillverkat en liten partikel som kallas en nanokomposit som är både magnetisk och fluorescerande. Dessa nanokompositer mäter mindre än tjugo nanometer (en nanometer är en miljarddels meter). Ett ark papper, till exempel, är cirka 100, 000 nanometer tjock.
"Vår strategi är att kombinera två partiklar som innehåller olika egenskaper för att göra en partikel med flera egenskaper, "förklarade Jessica Winter, biträdande professor i kemisk och biomolekylär teknik och biomedicinsk teknik vid Ohio State.
De magnetiska nanopartiklarna betonar färgkontraster inom MR, så att läkare kan se potentiella eller befintliga cancertumörer före operationen. De fluorescerande nanopartiklarna kan ändra den färg som tumören visas i hjärnan när den ses under ett speciellt ljus.
Neurologer kan dra nytta av en multifunktionell partikel som gör att de bättre kan se tumören med en MR innan operationen, och sedan se det fysiskt under operationen, Sa vintern.
"Vi försöker utveckla en enda nanokomposit som är magnetisk - så att du kan göra pre -operativ MR - och som är fluorescerande - så att när neurologiska kirurger går in i operation, de kan skina ett ljus på tumören och det kommer att lysa en specifik färg som grönt, till exempel. Sedan, kirurgen kan helt enkelt ta bort allt grönt, "Sa vintern.
"Med traditionella magnetiska kontrastmedel, du får en MR, men du kommer inte att se någonting under operationen, " tillade hon.
Vinterstudien gav ett övertygande bevis på att en partikel med dubbla egenskaper kan bildas. Dock, dessa multifunktionella partiklar kan inte användas för djur- eller människotest eftersom den fluorescerande partikeln, kadmiumtellurid, är giftigt.
"Vi arbetar för närvarande med en alternativ fluorescerande partikel som består av kol. Detta eliminerar de komplikationer som uppstår vid intag av kadmiumtelluridpartiklar, "Sa vintern.
Patienter med en specifik form av dödlig hjärntumör, glioblastom, kunde dra nytta av vinterns arbete. Glioblastom är vanligtvis belägna i det temporala, eller frontalloben i hjärnan, och tumörer som finns där är svåra att se och ta bort.
Genom att kombinera de två partiklarna kan läkare få hjälp både före och under operationen för att ta bort en hjärntumör, Sa vintern.
En av framgångarna med att skapa den nya nanokompositpartikeln var hur de gjorde det, Sa vintern. Det är normalt svårt att kombinera sådana partiklar, en process som kallas dopning.
Ohio State -forskarna fortsatte ett tillvägagångssätt som inte hade försökts tidigare. De valde att binda sin fluorescerande partikel ovanpå sin magnetiska partikel vid extremt höga temperaturer.
Nyckeln är att vår syntes sker vid ganska höga temperaturer - cirka 350 grader Celsius (cirka 660 grader Fahrenheit), "Vintern förklaras." Syntesen var oväntad, men cool samtidigt och vi var glada när vi såg vad vi fick. "
Den primära neurologkirurgen som samarbetar med Winter och hennes team, en biträdande professor vid Institutionen för neurologisk kirurgi, Atom Sarkar, hoppas kunna testa tillvägagångssättet på djur någon gång. Men först måste de producera en partikel som inte innehåller några giftiga ingredienser. Om resultaten fortsätter att vara uppmuntrande, Vintern är optimistisk att liknande multifunktionella partiklar kan bli en innovativ del av neurologisk kirurgi inom de närmaste fem åren.
