Un equipo de investigación dirigido por CHEON Jinwoo en el Centro de Nanomedicina, dentro del Instituto de Ciencias Básicas SII, desarrolló la lámpara Nano MRI: una nueva plataforma tecnológica que sintoniza las señales de resonancia magnética MRI "ON" solo enla presencia de la enfermedad objetivo. Publicado en Nature Materials, este estudio puede superar las limitaciones de los agentes de contraste de resonancia magnética existentes.
La resonancia magnética es una técnica no invasiva cada vez más popular para el diagnóstico y, lo que es más importante, no utiliza radiación dañina. Algunos tejidos muestran un contraste natural en la resonancia magnética, pero para algunos tipos específicos de imágenes, los pacientes reciben un agente de contraste para mejorar ladiferencia entre el área objetivo y el resto del cuerpo. "Los agentes de contraste de resonancia magnética típicos, como el gadolinio, se inyectan en un estado" ENCENDIDO "y se distribuyen por todo el sistema biológico con una señal de fondo relativamente grande", explica el Director Cheon. "Encontramosun nuevo principio para activar el agente de contraste MRI "ON" solo en la ubicación del objetivo ". Los científicos del IBS descubrieron cómo activar / desactivar la señal utilizando la lámpara Nano MRI.
La tecnología de la lámpara Nano MRI consta de dos materiales magnéticos: un desactivador nanopartícula magnética y un potenciador agente de contraste MRI. El interruptor se debe a la distancia entre los dos. Cuando los dos materiales están a una distancia crítica, más lejosde 7 nanómetros nm, la señal de MRI está "ENCENDIDA", mientras que cuando se colocan a menos de 7 nm, la señal de MRI está "APAGADA". Los investigadores llamaron a este fenómeno Ajuste de resonancia magnética MRET, que es análogo alpoderosa técnica de detección óptica llamada transferencia de energía de resonancia de fluorescencia FRET.
Los investigadores probaron la lámpara Nano MRI para el diagnóstico de cáncer. Detectaron la presencia de una enzima que puede inducir metástasis tumoral, MMP-2 matriz metaloproteinasa-2 en ratones con cáncer. Conectaron los dos materiales magnéticos con un conector queMMP-2 lo corta de forma natural, ya que el enlazador mantiene los dos materiales cerca uno del otro, la señal de MRI estaba "APAGADA". Sin embargo, en presencia del cáncer, el enlazador es cortado por MMP-2, lo que causa que ambosmateriales a separar y la señal de MRI se "ENCIENDE". Por lo tanto, la señal de MRI indicaba la ubicación de MMP-2 y el tumor. Los científicos también encontraron que el brillo de la señal de MRI se correlaciona con la concentración de MMP-2 enel tejido canceroso
Lo más importante, la lámpara Nano MRI permanece apagada hasta que encuentra un biomarcador asociado con una enfermedad específica, lo que permite una mayor sensibilidad ". El agente de contraste actual es como usar una linterna durante un día soleado: su efecto es limitado.la nueva tecnología es como usar una luz de flash en la noche y, por lo tanto, más útil ", explica Cheon.
Más allá del diagnóstico de cáncer, la lámpara de nano resonancia magnética puede, en principio, aplicarse para investigar una variedad de eventos biológicos, como la enzimólisis, la variación del pH, las interacciones proteína-proteína, etc. Los científicos del SII esperan que sea útil para ambos endiagnóstico in vitro e in vivo.
"Aunque todavía tenemos un largo camino por recorrer, establecimos el principio y creemos que la lámpara MRET y Nano MRI puede servir como un novedoso principio de detección para aumentar la exploración de una amplia gama de sistemas biológicos", concluye Cheon.El grupo de investigación ahora está trabajando en el desarrollo de agentes de contraste multitarea más seguros e inteligentes, que pueden registrar e interpretar simultáneamente múltiples objetivos biológicos y, finalmente, permitir una mejor comprensión de los procesos biológicos y un diagnóstico preciso de las enfermedades.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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