Levande celler inuti kroppen skulle kunna övervakas - deras placering och migration spåras icke -invasivt i realtid under många dagar - med hjälp av en ny metod som utvecklats av forskare vid KAUST.

Tekniken använder magnetiska nanotrådar av kärnhölje som icke-toxiska kontrastmedel, som kan implanteras i levande celler, belysa cellernas plats inuti en levande organism när de skannas med magnetisk resonanstomografi (MRI). Tekniken kan ha applikationer som sträcker sig från att studera och behandla cancer till att spåra medicinska behandlingar med levande celler, såsom stamcellsterapier.

Jürgen Kosel och hans team visade nyligen att nanotrådar av kärnhölje selektivt skulle kunna döda cancerceller med en kombinationsattack, leverera ett läkemedel mot cancer till målceller samtidigt som det punkteras cellens membran och släpper ut värmestrålningar. Nu, i samarbete med forskare från CIC biomaGUNE i San Sebastian, Spanien, laget har visat att samma typ av järnkärna, järnoxidskal nanotrådar, kan användas för icke -invasiv medicinsk avbildning. Nanotrådarna kan eventuellt användas som "teranostiska" medel, kunna identifiera, spåra och sedan ta ut målceller.

"Cellmärkning och spårning har blivit ett ovärderligt verktyg för vetenskapliga och kliniska tillämpningar, "säger Aldo Martínez-Banderas, en doktorsexamen student i Kosels team. "En av de viktigaste aspekterna av cellspårningsstudier är känsligheten för att upptäcka ett litet antal celler efter implantation, så den starka magnetiseringen och biokompatibiliteten hos våra nanotrådar är fördelaktiga egenskaper för MR -spårning. "

Nanotrådarna fungerade bra som MR -kontrastmedel, även vid mycket låga koncentrationer, och det magnetiska svaret kan justeras genom att ändra tjockleken på nanotrådskalet, laget visade. Nanotrådens biokompatibilitet tillät långsiktig spårning av de levande cellerna. "Nanotrådarna interagerade med celler utan att äventyra deras överlevnad, funktionalitet eller förmåga att sprida sig, "Martínez-Banderas förklarar. De märkta cellerna kan spåras antingen i cellkulturer eller en gång injiceras i ett levande djur." Den starka magnetiseringen av nanotrådarna möjliggjorde detektering av cirka 10 märkta celler i musens hjärna under en period av vid minst 40 dagar, som tillät oss att spåra deras exakta plats och öde i djuret, "Säger Martínez-Banderas.

"Dessa nanotrådar med core-shell har olika ytterligare funktioner, inklusive möjligheten att styra dem magnetiskt för att leda dem till en viss plats, att bära droger, eller värmas upp med en laser, "Säger Kosel." Att kombinera allt detta med möjligheten att spåra skapar en teranostisk plattform som kan öppna dörren för mycket lovande nya tillvägagångssätt inom nanomedicin. "