Bildgebende Verfahren in der Medizin tragen häufig zur erfolgreichen Diagnose und Behandlung von Krebserkrankungen bei. Insbesondere die Magnetresonanztomographie (MRT) findet aufgrund ihrer hohen Auflösung, vor allem mit Kontrastmitteln, breite Anwendung.
Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht wurde, berichtet über ein neuartiges, selbstfaltendes Kontrastmittel im Nanomaßstab, das dazu beitragen könnte, Tumore mittels MRT detaillierter darzustellen.
Was ist Kontrast?Medien?
Kontrastmittel sind chemische Substanzen, die in menschliches Gewebe oder Organe injiziert (oder eingenommen) werden, um die Bildgebung zu verbessern. Diese Präparate sind dichter als das umgebende Gewebe und erzeugen so einen Kontrast, der zur Bilddarstellung mit bestimmten Geräten genutzt wird. Beispielsweise werden Jodpräparate, Bariumsulfat usw. häufig für Röntgenuntersuchungen verwendet. Sie werden mithilfe einer Hochdruckspritze in ein Blutgefäß des Patienten injiziert.
Im Nanobereich verbleiben Moleküle länger im Blut und können in solide Tumore eindringen, ohne tumorspezifische Immunfluchtmechanismen auszulösen. Verschiedene Molekülkomplexe auf Nanomolekülbasis wurden als potenzielle Träger von CA in Tumore untersucht.
Diese nanoskaligen Kontrastmittel (NCAs) müssen gleichmäßig zwischen Blut und Zielgewebe verteilt werden, um das Hintergrundrauschen zu minimieren und ein maximales Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) zu erzielen. Bei hohen Konzentrationen verbleiben NCAs länger im Blutkreislauf, wodurch das Risiko einer ausgedehnten Fibrose durch die Freisetzung von Gadoliniumionen aus dem Komplex steigt.
Leider enthalten die meisten derzeit verwendeten NCAs Aggregate aus verschiedenen Molekültypen. Unterhalb einer bestimmten Schwelle neigen diese Mizellen oder Aggregate zur Dissoziation, und die Folgen dieses Vorgangs sind unklar.
Dies inspirierte die Forschung an selbstfaltenden Nanomakromolekülen ohne kritische Dissoziationsschwellen. Diese bestehen aus einem Fettkern und einer löslichen Außenschicht, welche die Bewegung löslicher Einheiten über die Kontaktfläche einschränkt. Dies kann wiederum molekulare Relaxationsparameter und andere Funktionen beeinflussen, die zur Verbesserung der Wirkstofffreisetzung und -spezifität in vivo genutzt werden können.
Das Kontrastmittel wird üblicherweise mit einem Hochdruck-Kontrastmittelinjektor in den Körper des Patienten injiziert.LinkMed, ein professioneller Hersteller, der sich auf die Forschung und Entwicklung von Kontrastmittelinjektoren und zugehörigen Verbrauchsmaterialien konzentriert, hat sein Unternehmen verkauftCT, MRT, UndDSAUnsere Einspritzdüsen werden im In- und Ausland vertrieben und sind in vielen Ländern am Markt anerkannt. Unser Werk bietet umfassende Unterstützung.VerbrauchsmaterialUnsere Produkte sind derzeit in Krankenhäusern sehr beliebt. Unsere Fabrik verfügt über strenge Qualitätskontrollverfahren für die Warenproduktion, schnelle Lieferung und einen umfassenden und effizienten Kundendienst. Alle Mitarbeiter vonLinkMedIch hoffe, mich künftig stärker in der Angiographiebranche zu engagieren, weiterhin qualitativ hochwertige Produkte für unsere Kunden zu entwickeln und die Patientenversorgung zu verbessern.
Was zeigen die Forschungsergebnisse?
In der NCA wird ein neuer Mechanismus eingeführt, der den longitudinalen Relaxationszustand der Protonen verbessert und so schärfere Bilder bei deutlich geringeren Gadolinium-Komplexkonzentrationen ermöglicht. Die geringere Konzentration reduziert das Risiko von Nebenwirkungen, da die Kontrastmitteldosis minimal ist.
Aufgrund der Selbstfaltungseigenschaft weist das resultierende SMDC einen dichten Kern und eine komplexe Umgebung auf. Dies erhöht die Relaxivität, da die interne und segmentale Bewegung um die SMDC-Gd-Grenzfläche eingeschränkt sein kann.
Dieses NCA kann sich in Tumoren anreichern und ermöglicht so den gezielten und effektiven Einsatz der Gd-Neutroneneinfangtherapie zur Behandlung von Tumoren. Bislang konnte dies klinisch nicht erreicht werden, da die selektive Verabreichung von 157Gd an Tumoren und die Aufrechterhaltung geeigneter Konzentrationen nicht gelingt. Die Notwendigkeit hoher Dosen ist mit Nebenwirkungen und schlechten Behandlungsergebnissen verbunden, da die große Menge an Gadolinium, die den Tumor umgibt, diesen vor Neutronenstrahlung abschirmt.
Die Nanostruktur ermöglicht die selektive Anreicherung therapeutischer Konzentrationen und die optimale Verteilung von Medikamenten innerhalb von Tumoren. Kleinere Moleküle können die Kapillaren verlassen, was zu einer höheren Antitumorwirkung führt.
„Da der Durchmesser von SMDC weniger als 10 nm beträgt, dürften unsere Ergebnisse auf das tiefe Eindringen von SMDC in Tumore zurückzuführen sein, wodurch die abschirmende Wirkung thermischer Neutronen umgangen und eine effiziente Diffusion von Elektronen und Gammastrahlen nach der Exposition gegenüber thermischen Neutronen gewährleistet wird.„
Welche Auswirkungen hat das?
„Kann die Entwicklung optimierter SMDCs für eine bessere Tumordiagnostik unterstützen, auch wenn mehrere MRT-Injektionen erforderlich sind.“
„Unsere Ergebnisse unterstreichen das Potenzial zur Feinabstimmung der NCA durch selbstfaltende Molekülkonstruktion und stellen einen bedeutenden Fortschritt beim Einsatz der NCA in der Krebsdiagnostik und -therapie dar.“
Veröffentlichungsdatum: 08.12.2023
