Deunyddiau Uwch: Technoleg newydd ar gyfer archwilio placiau atherosglerotig bregus

Clefyd cardiofasgwlaidd (CVD) yw un o'r bygythiadau mwyaf difrifol i iechyd pobl. Yn enwedig yn fy ngwlad, mae'r morbidrwydd a'r marwolaethau a achosir gan afiechydon cardiofasgwlaidd yn dal i godi. Atherosglerosis (UG) yw prif achos patholegol clefyd cardiofasgwlaidd. Mae'r ymateb llidiol yn rhedeg trwy bob cam o UG, o gynhyrchu streipiau braster prifwythiennol i ffurfio UG, a hyd yn oed torri placiau. Ar yr un pryd, macroffagau Mae'n chwarae rhan allweddol yn y broses o amsugno lipoprotein dwysedd isel ocsidiedig (oxLDL) i mewn i gelloedd ewyn. Ar yr un pryd, mae'n rhyddhau nifer fawr o ffactorau llidiol ac yn cynhyrchu placiau UG ansefydlog. Mae astudiaethau clinigol wedi canfod bod celloedd ewyn sy'n llawn placiau UG yn hawdd eu torri a ffurfio thrombi, gan arwain at gymhlethdodau angheuol fel cnawdnychiant myocardaidd a strôc. Felly, mae adnabod celloedd ewyn yn effeithiol a gwahaniaethu placiau UG bregus yn arwyddocaol iawn ar gyfer atal a thrin afiechydon cardiofasgwlaidd clinigol.

Yn seiliedig ar hyn, arweiniodd yr Athro Zheng Lemin o Sefydliad Gwyddor Cardiofasgwlaidd Canolfan Gwyddor Iechyd Prifysgol Peking a Labordy Allweddol Gwyddoniaeth Cardiofasgwlaidd Moleciwlaidd y tîm i ddefnyddio nanocompositau Ti3C2 / ICG fel nanoprobau PA i ddatblygu platfform delweddu PA anfewnwthiol, sy'n llwyddo i wireddu Delweddu mewnwythiennol uniongyrchol placiau UG bregus. Teitl canlyniadau'r ymchwil yw" Nanoprobe An-wahoddiadol ar gyfer Delweddu Ffotocwstig In Vivo o Plac&Atherosglerotig Bregus quot; a'i gyhoeddi ar-lein yn y dyfynbris GG; Advanced Materials" cylchgrawn.

Mae gan nano-daflenni Ti3C2 ac ICG berfformiad delweddu PA rhagorol. Ar ben hynny, mae gan nano-daflenni Ti3C2 arwynebedd penodol mawr a gellir eu defnyddio fel nanogrïwyr wedi'u llwytho ag amrywiaeth o foleciwlau ICG, fel y gall nanoprobau Ti3C2 / ICG wella perfformiad PA yn sylweddol. Er mwyn cydnabod cydnabyddiaeth hynod ddetholus o blaciau bregus, dewisodd y llygad dynol yr osteopontin (OPN) a or-fynegwyd yng nghelloedd ewyn placiau UG fel y targed. Trwy addasu gwrthgorff gwrth-OPN (OPN Ab), gall y nanoprobe OPN Ab / Ti3C2 / ICG a ffurfiwyd adnabod celloedd ewyn a meinwe plac bregus yn benodol. Ar ôl pigiad mewnwythiennol i lygod model AS, dangosodd nanoprobe OPN-Ab / Ti3C2 / ICG ddelweddu PA wedi'i wella'n arbennig ar y bwa aortig bregus llawn plac.

Canfu'r ymchwilwyr hefyd nad yw macroffagau a chelloedd ewyn nad ydynt wedi cael unrhyw driniaeth yn dangos unrhyw fflwroleuedd coch. Oherwydd diffyg addasiad OPN-Ab, hyd yn oed os yw'r nanoprobe Ti3C2 / ICG yn cael ei ddeorio â chelloedd ewyn yn gor-wasgu OPN, mae ei affinedd amhenodol yn wan iawn. Gan fod mynegiad OPN celloedd ewyn yn sylweddol uwch na mynegiad macroffagau, disgwylir y bydd y celloedd ewyn sy'n cyd-ddeor â nanoprobau OPN Ab / Ti3C2 / ICG wedi gwella fflwroleuedd coch yn sylweddol, tra bod macroffagau sy'n cael eu trin â'r un peth Mae'r signal fflwroleuol yn yn gymharol wan.

Uwchsain mewnfasgwlaidd (IVUS), delweddu pelydr-X, tomograffeg cydlyniant optegol a delweddu cyseiniant magnetig (MR) yw'r dulliau a ddefnyddir amlaf ar gyfer diagnosis clinigol o UG. Gall defnyddio'r technegau hyn arsylwi morffoleg fanwl placiau UG, dadansoddi hydoddedd y placiau, a mesur trwch y cyfryngau mewnol. Fodd bynnag, mae ei sensitifrwydd yn gymharol isel, ac mae'n anodd sgrinio cydrannau allweddol placiau UG, sy'n her enfawr i nodi placiau bregus UG. Mae delweddu ffotocwstig yn fath newydd o ddull diagnostig biofeddygol sy'n cyfuno sensitifrwydd uchel delweddu optegol a dyfnder treiddiad cymharol uchel delweddu uwchsain, gyda datrysiad gofodol uchel a chyferbyniad meinwe da. Er enghraifft, defnyddio ffynonellau mewnol Gall y gymhariaeth o haemoglobin (PA) neu lipidau alldarddol (PA) helpu i wahaniaethu rhwng haemoglobin (PA) mewn meinweoedd penodol o feinweoedd arferol, nanoddefnyddiau a moleciwlau llifyn organig ag arsugniad nodweddiadol is-goch nodweddiadol. Mewn astudiaethau blaenorol, roedd delweddu PA o UG yn canolbwyntio'n bennaf ar ddelweddu PA mewnfasgwlaidd gyda chymorth cathetrau uwchsain mewnfasgwlaidd masnachol neu blaciau UG. Fodd bynnag, ni all astudiaethau pur in vitro brofi ymarferoldeb delweddu PA yn llawn mewn amgylchedd meinwe mwy cymhleth sy'n cynnwys gwaed. Mae delweddu PA mewnfasgwlaidd in vivo yn ddull diagnostig ymledol, sy'n ei gwneud hi'n hawdd adnabod meinweoedd byw yn uniongyrchol. Mae plac wedi'i ddifrodi yn dod â llawer o ansicrwydd.

Mae ymddangosiad nanoprobau is-goch bron yn darparu ateb da ar gyfer goresgyn y diffygion uchod. Fel rheol mae gan nanoprobau bron-is-goch cyfernodau amsugno optegol rhagorol, a all wella sensitifrwydd delweddu PA yn fawr, hyd yn oed wrth wynebu'r her o ymyrraeth gefndir gref ar yr un pryd. Mae'r cyfuniad o aptamerau swyddogaethol a nanoprobau yn hyrwyddo diagnosis anfewnwthiol lefel foleciwlaidd ymhellach. Fodd bynnag, mae defnyddio delweddu PA anfewnwthiol mewn clefyd UG yn dal yn ei fabandod.

Yn fyr, cynigiodd y tîm ymchwil lwyfan delweddu PA in vivo anfewnwthiol yn seiliedig ar nanoprobau OPN-Ab / Ti3C2 / ICG ar gyfer diagnosis greddfol o blaciau UG bregus. Trwy ddefnyddio nano-daflenni Ti3C2 fel y nanocarrier, ynghyd â'r cotio PEI, mae bondio cofalent OPN-Ab a'r llwyth mawr o foleciwlau ICG yn cael eu gwireddu'n dda. Mae'r delweddu PA sy'n seiliedig ar stiliwr yn ddatrysiad da ar gyfer sgrinio cydrannau allweddol placiau UG ar y lefel foleciwlaidd, ac mae hefyd yn darparu llawer o gyfleoedd i archwilio delweddu anfewnwthiol meinweoedd dwfn ymhellach (rhydweli carotid dynol, rhydweli carotid a charotid rhydweli).