Forskare vid Rice University, samarbetar med utredare vid Baylor College of Medicine, har använt två olika typer av bildbehandlingstekniker för att spåra leveransen av en terapeutisk nanopartikel till brösttumörer. Resultaten av denna studie, som finns i tidningen Nanobokstäver , inte bara visa förmågan att skapa och spåra multimodala nanopartiklar i kroppen, men ger också värdefull information om hur målinriktade medel påverkar ödet för komplexa nanopartiklar i kroppen.
Detta arbete leddes av Naomi Halas på Rice och Amit Joshi på Baylor. Dr. Halas är en av huvudutredarna för ett av 12 Cancer Nanotechnology Platform Partnerships som finansieras av National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer. Dr Joshi är medlem i Texas Center for Cancer Nanomedicine, ett av nio Centers of Cancer Nanotechnology Excellence som finansieras av National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer.
Utredarna genomförde sina studier med hjälp av ett guld nanoskal till vilket de lade till en magnetisk järnoxid nanopartiklar inbäddade i ett tunt lager av kiseldioxid, följt av ett lager av en fluorescerande molekyl känd som ICG och riktad antikropp, och slutligen ett lager av polyetylenglykol (PEG) för att göra hela konstruktionen biokompatibel. För att rikta in sig på brösttumörer, forskarna använde en antikropp som känner igen HER2 -ytproteinet som finns på vissa former av bröstcancer.
Efter att ha injicerat denna nanopartikel i möss som bär mänskliga tumörer som överuttrycker HER2-proteinet, forskarna använde både nära-infraröd avbildning och magnetisk resonanstomografi för att följa partiklarna under de kommande 72 timmarna. Tumörnivåerna av nanopartikeln nådde sin topp ca 4 timmar efter injektionen. I kontrast, det var liten nanopartikelackumulering i tumörer när de injicerades i möss som bär tumörer som inte överuttrycker HER2 -proteinet. Resultaten som erhölls när djuren avbildades med hjälp av magnetisk resonanstomografi skilde sig genom att tumörnivåerna inte nådde topp förrän 24 timmar efter injektion.
Forskarna antog att de två resultaten skilde sig åt eftersom fluorescensavbildning upptäcker nanopartiklar fästa vid tumörens ytterkant medan magnetresonanstomografi upptäcker nanopartiklar fördelade över hela tumörmassan. Det faktum att det tar längre tid för nanopartiklar att diffundera in i kärnan av en tumör än att bara binda till dess yta skulle förklara tidsskillnaden. Ytterligare experiment bekräftade att nanopartiklarna förblev intakta under hela experimentet.
