Minuscole particelle possono aiutare i chirurghi marcando tumori cerebrali

Aprile 28, 2016 Admin Salute 0 3
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I ricercatori hanno sviluppato un modo per migliorare come tumori cerebrali appaiono in scansioni MRI e durante l'intervento, rendendo i tumori più facile per i chirurghi per identificare e rimuovere.

Gli scienziati della Ohio State University stanno sperimentando diverse nanoparticelle che sperano un giorno potrebbe essere iniettato nel sangue dei pazienti e di aiutare i chirurghi rimuovere tumori cerebrali letali conosciuti come i glioblastomi.

Nella rivista Nanotechnology, i ricercatori hanno riferito di aver fabbricato una piccola particella chiamata nanocompositi che è sia magnetico e fluorescenti. Questi nanocompositi misurano meno di venti nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro). Un foglio di carta, per esempio, è spesso circa 100.000 nanometri.




"La nostra strategia è la combinazione di due particelle che contengono proprietà diverse per fare una particella con più proprietà", ha spiegato Jessica Inverno, assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare e di ingegneria biomedica presso la Ohio State.

Le nanoparticelle magnetiche evidenziano contrasti di colore all'interno di risonanze magnetiche, consentendo ai medici di vedere i tumori cancerosi potenziali o già esistenti prima della chirurgia. Le nanoparticelle fluorescenti possono cambiare il colore che compare il tumore nel cervello quando visto sotto una luce speciale.

Chirurghi neurologici potrebbero beneficiare di una particella multi-funzionale che permettesse loro di vedere meglio il tumore con una risonanza magnetica prima della chirurgia, e poi vedere fisicamente durante l'intervento, ha detto Inverno.

"Stiamo cercando di sviluppare un unico nanocompositi che è magnetico - in modo da poter fare la risonanza magnetica preoperatoria - e questo è fluorescente - in modo che quando i chirurghi neurologici vanno in sala operatoria, si può accendere una luce sul tumore e si illuminerà uno specifico colore come il verde, per esempio. Quindi, il chirurgo può semplicemente rimuovere tutto il verde ", detto invernale.

"Con agenti tradizionali contrastanti magnetici, si otterrà una risonanza magnetica, ma non si vede nulla durante l'intervento chirurgico", ha aggiunto.

Lo studio di inverno fornito la prova convincente che una particella con due proprietà può essere formato. Tuttavia, queste particelle multi-funzionali non possono essere utilizzati per animali o prove umano perché la particella fluorescente, tellururo di cadmio, è tossico.

"Stiamo attualmente lavorando su una particella fluorescente alternativa che si compone di carbonio. Ciò elimina le complicazioni che sorgono con l'ingestione di particelle di cadmio tellururo", ha detto Inverno.

I pazienti con una forma specifica di tumore cerebrale mortale, glioblastoma, potrebbero beneficiare dal lavoro di inverno. Glioblastomi sono di solito si trova nel lobo temporale, o frontale del cervello, e tumori localizzati ci sono difficili da vedere e da rimuovere.

Combinando le due particelle in grado di fornire i medici con l'aiuto sia prima che durante l'intervento chirurgico per rimuovere un tumore al cervello, ha detto Inverno.

Uno dei successi nella creazione della nuova particella nanocompositi era come hanno fatto, detto Inverno. Normalmente è difficile combinare particelle come questi, un processo noto come doping.

I ricercatori Ohio State perseguito un approccio che non era stato tentato prima. Hanno scelto di legare la loro particelle fluorescenti in cima alla loro particella magnetica a temperature estremamente elevate.

La chiave è che la nostra sintesi è fatto a piuttosto elevate temperature - circa 350 gradi Celsius (circa 660 gradi Fahrenheit), "ha spiegato Inverno". La sintesi è stato inaspettato, ma fresco allo stesso tempo, e siamo rimasti entusiasti quando abbiamo visto che cosa abbiamo ottenuto. "

Il chirurgo neurologica primaria che collabora con l'inverno e il suo team, un assistente professore presso il Dipartimento di Chirurgia Neurologica, Atom Sarkar, spera di testare l'approccio sugli animali a un certo punto. Ma prima si devono produrre una particella che non contiene ingredienti tossici. Se i risultati continuano ad essere incoraggianti, Inverno è ottimista sul fatto che le particelle multifunzionali simili potrebbero diventare una parte innovativa di chirurgia neurologica entro i prossimi cinque anni.

Altri coinvolti inverno su questa ricerca sono stati due dei suoi studenti post-dottorato, Shuang Deng e Gang Ruan, e uno dei suoi studenti laureati, Ning Han. Shuang ha recentemente lasciato e ora detiene una posizione di facoltà in Cina.

I ricercatori hanno ricevuto un finanziamento dal National Science Foundation.

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