(Phys.org) -- Dr Balaji Sitharaman, Doktorsexamen, en biträdande professor vid institutionen för biomedicinsk teknik vid Stony Brook University, och ett team av forskare utvecklade en ny, mycket effektiv, potentiellt säkrare och mer kostnadseffektivt nanopartikelbaserad MRI (magnetisk resonanstomografi) kontrastmedel för förbättrad sjukdomsdiagnostik och detektion.

De senaste rönen diskuteras i detalj i hans teams forskningsartikel "Fysikokemisk karakterisering, och relaxometristudier av mikrografitoxid, grafen nanoplateletter, och nanorband, ”Publicerad i tidningen 7 juni PLoS ETT .

MRT, tekniken för vilken uppfanns vid Stony Brook University av professor Paul Lauterbur, är en av de mest kraftfulla och centrala teknikerna inom diagnostisk medicin och biomedicinsk forskning som främst används för att återge anatomiska detaljer för förbättrad diagnos av många patologier och sjukdomar. För närvarande, de flesta MRT-procedurer använder gadoliniumbaserade kontrastmedel för att förbättra synligheten och definitionen av sjukdomsdetektering. Dock, nyare studier har visat skadliga biverkningar, såsom nefrogen systemisk fibros, som härrör från användningen av detta kontrastmedel hos vissa patienter, tvingar Food and Drug Administration (FDA) att lägga restriktioner på den kliniska användningen av gadolinium. Ytterligare, de flesta MRT-kontrastmedel är inte lämpliga för förlängd vistelse-intravaskulär (blodpool), eller vävnads(organ)specifik avbildning, och tillåter inte molekylär avbildning.

För att möta behovet av ett MR -kontrastmedel som visar större effektivitet och lägre toxicitet, Dr. Sitharaman utvecklade ett nytt högpresterande grafenbaserat kontrastmedel som kan ersätta det gadoliniumbaserade medlet som används i stor utsträckning av läkare idag. ”Ett grafenbaserat kontrastmedel kan tillåta samma kliniska MR-prestanda vid väsentligt lägre doser, ” sa Dr Sitharaman. Projektet är en Wallace H. Coulter Foundation Translational Research Award-vinnare och mottagare av ett tvåårigt translationellt bidrag för att studera preklinisk säkerhet och effekt.

"Tekniken kommer att sänka sjukvårdskostnaderna genom att minska kostnaden per dos såväl som antalet doser som krävs, ” noterade Dr Sitharaman. "Vidare, eftersom detta nya MRI-kontrastmedel avsevärt kommer att förbättra sjukdomsdetektion genom att öka känsligheten och diagnostiskt självförtroende, det kommer att möjliggöra tidigare behandling för många sjukdomar, vilket är billigare, och naturligtvis mer effektiv för sjukdomar som cancer.”

Det nya grafenbaserade bildkontrastmedlet är också i fokus för Dr. Sitharamans nystartade företag, Theragnostic Technologies, Inc., som införlivades i början av 2012. Den pågående utvecklingen av denna teknik stöds av industriexpert och affärsrådgivare, Shahram Hejazi, och kliniska experter Kenneth Shroyer, MD, Doktorsexamen, Professor och ordförande, Institutionen för patologi, Stony Brook University, och William Moore, MD, Chef för bildbehandling av thorax, och biträdande professor, Institutionen för radiologi, Stony Brook University. Medförfattare till artikeln inkluderar forskningsassistenter vid institutionen för biomedicinsk teknik Bhavna Paratala, Barry Jacobson och Shruti Kanakia; och Leonard Deepak Francis från International Iberian Nanotechnology Laboratory i Portugal.

Dr. Sitharamans forskargrupp fokuserar sina intressen på gränssnittet mellan bionanoteknik, regenerativ och molekylär medicin. De försöker "synergisera" framstegen inom vart och ett av dessa områden för att utveckla ett dynamiskt forskningsprogram som tar itu med problem relaterade till diagnos och behandling av sjukdomar och vävnadsregenerering. Dr. Sitharaman tog sin kandidatexamen med heder från Indian Institute of Technology och sin doktorsexamen från Rice University, där han också avslutade sitt postdoktorala arbete som J. Evans Attwell-Welch Postdoctoral Fellowship-mottagare.