(PhysOrg.com) -- Att utveckla mer känsliga metoder för biomedicinsk avbildning som är effektiva med minimala mängder kontrastmedel är en viktig utmaning i tidig och korrekt diagnos av sjukdomar.
En ny klass av material som verkar lovande i detta uppdrag introducerades 2006 av prof. Wenbin Lin vid University of North Carolina vid Chapel Hill. Alltsedan, detta framväxande område har vuxit snabbt i takt med att nya material med förbättrade egenskaper upptäcks. Wenbin Lin och Joseph Della Rocca presenterar framstegen på detta område i Microreview publicerad i European Journal of Inorganic Chemistry .
Magnetic resonance imaging (MRI) är en icke -invasiv teknik baserad på detektion av kärnspinnsorienteringar i ett magnetfält, som, dock, är relativt okänslig och förlitar sig vanligtvis på stora doser av administrerade kontrastmedel för att adekvat skilja mellan normala och sjuka vävnader.
Nanoscale Metal-Organic Frameworks (NMOF) är kombinationer av metaller och organiska molekyler på nanoskala som ger obegränsade möjligheter att designa uppgiftsspecifika molekyler. De är i sig biologiskt nedbrytbara, och deras höga porositet gör dem idealiska för målinriktad leverans av infångade medel. De kan specifikt riktas till vissa delar av kroppen. Förutom en mängd applikationer inom andra områden, dessa egenskaper gör att NMOF också är mycket lämpliga för användning i biologiska system och i synnerhet som effektivare kontrastmedel vid lägre doser. Förutom Gd-karboxylatmaterial, NMOF baserade på Fe, Mn, och Zn undersöktes.
Beläggningar som amorf kiseldioxid, biokompatibla polymerer, och polyoxometalat-peptidhybridsfärer användes för att förbättra stabiliteten, dispergerbarhet, och biokompatibilitet för NMOF. Vidare, vissa system dopade med lantanider studerades som potentiella multimodala kontrastmedel.
Effektiviteten in vivo och in vitro av dessa medel har visats. Till exempel, järnkarboxylat-NMOF modifierade med biokompatibla polymerer användes för att avbilda levern och mjälten hos Wistar-råttor. Silikabelagd, peptidinriktade Mn-NMOF visades tas selektivt upp av en human koloncancercellinje in vitro. Till sist, ett mångsidigt järnkarboxylatsystem postsyntetiskt modifierat för att innehålla en fluorofor eller ett kemoterapeutikum visade stark fluorescens vid frisättning från ramverket och uppvisade cytotoxicitet jämförbar med cisplatin mot koloncancerceller.
