Российские ученые увеличили четкость МРТ в миллион раз
В диагностике раковых заболеваний критически важно иметь снимки опухоли высокого качества, и привычная магнитно-резонансная томография часто не дает нужного результата. Однако эту технологию можно вывести на новый уровень, и все, что для этого нужно, — немного золота. Буквально наночастицы.
МРТ-снимки позволяют увидеть любые отклонения в функционировании определенной области организма. Однако около 40 % исследований требуют контрастного усиления, то есть введения специального вещества, без которого сложно рассмотреть малые предраковые образования, детально изучить патологические участки и выявить метастазы. Также МРТ с контрастом назначают при выявлении повреждения или дегенерации органов, травмирования тканей, уменьшения или увеличения их размеров. Это один из главных способов опознавания новообразований и опухолей, выявления нарушений после черепно-мозговых травм.
Сейчас для МРТ-диагностики используют контрастные препараты на основе редкоземельного элемента гадолиния. Он хорошо растворяется в воде, не имеет много побочных эффектов, но не позволяет добиться снимков высокой четкости. Заменой ему могли бы стать цианиновые красители, которые широко применяются в медицине.
Цианиновые красители — природные красители и их соединения, которые обладают высокой стойкостью и интенсивностью цвета. Они применяются в текстильной, пищевой, косметической, печатной промышленности. В биомедицине их используют для визуализации и диагностики. Внутри организма эти вещества проникают в клетку сквозь плазматическую мембрану и маркируют нужные клетки.
Первое МРТ-изображение внутренних органов в 1971 году получил американский химик и радиолог Пол Лотербур
Изображение: © Rabizo Anatolii / Shutterstock / FOTODOM
Сотрудники Санкт-Петербургского университета сделали эти красители невероятно эффективными при помощи наночастиц золота. Благодаря благородному металлу молекулы цианина поглощают и рассеивают свет, поясняют ученые. За счет этого усиливается оптический сигнал, причем не в десятки или сотни раз, а в миллион. В исследовании использовались золотые частицы разных форм, но лучший результат показали наностержни.
Петербургские ученые считают, что их разработка может не только использоваться как контрастное вещество для МРТ, но и применяться в лечении онкологических заболеваний с помощью локальной гипертермии. При такой процедуре идет селективный нагрев онкоцитов, из-за чего они гибнут, а соседние здоровые клетки подвергаются минимальному воздействию.
