По материалам Nanowerk Spotlight
Активно развивающимся направлением в современной медицине является использование наночастиц в качестве контрастирующих агентов для визуализации клеток, клеточных органелл, носителей для доставки лекарственных препаратов и фотосенсибилизаторов к клеткам-мишеням, агентов, позволяющих осуществлять гипертермию меченых клеток без нагрева окружающей здоровой ткани и пр. Результативность и эффективность медицинской визуализации и терапии при использовании наночастиц зависит от возможности их селективного использования для тех или иных тканей. Предыдущие попытки ученых определить количество наночастиц с помощью фотоакустической визуализации были мало успешными, поскольку полагались на знание оптических свойств тканей для определения количества света, получаемого наночастицами. Определение же оптических свойств оказалось сложной задачей, поскольку разные ткани по-разному реагируют в различных условиях. В отличии от оптических методов микроскопии (конфокальной, светлопольной и темнопольной микроскопии), когда сигнал образуется на основе поглощения и рассеивания света, фотоакустическая микроскопия полностью полагается на поглощение света, поскольку определяются звуковые волны большей длины.
Новый метод, разработанный учеными из Техасского университета в Остине, использует только свойства наночастиц, которые можно легко определить в маточном растворе и, таким образом, не зависит от количества наночастиц, достигающих конечную цель. Этот момент является очень важным, поскольку позволяет избежать дополнительных инвазивных измерений для определения оптических свойств тканей.
Профессор департамента биомедицинской инженерии Станислав Емельянов и его коллеги представили простой и точный метод определения количества маркеров наночастиц, отправляемых на пораженную ткань, который позволяет определить степень поражения и разработать стратегии лечения.
Визуализация наночастиц оксида железа в гистологии ткани плоскоклеточной карциномы.
По мнению ученых, этот метод является не таким громоздким, как существующие аналоги и, в отличии от них, позволяет сохранить пространственное распределение наночастиц в тканях. Метод позволяет осуществить быстрое сканирование ткани или ее образцов с целью определения распределения наночастиц в теле человека.
В своем исследовании ученые продемонстрировали количественную фотоакустическую визуализацию 15 нм наночастиц железа на примере клеток и тонких слоев раковых тканей.
Ученые планируют в ближайшее время разработать теорию неинвазивного определения количества наночастиц для установки более точного диагноза заболевания и определения возможных стратегий лечения.
Исследование опубликовано в онлайн-версии журнала ACSNano ("Quantitative Photoacoustic Imaging of Nanoparticles in Cells and Tissues") от 13 января 2013 года.
