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新的小血管发育的增加是异常组织改变的早期迹象

某些类型的癌症(包括乳腺癌)可能会诱发脑转移瘤的形成。新的小血管(毛细血管)发育的增加是异常组织改变的早期迹象。在磁共振成像(MRI)中用于检查大脑的常规造影剂不适合直接和早期检测新形成的细胞。FMP研究人员Leif Schroeder博士解释说:“为此,我们需要一种造影剂,它可以通过大大改善造影剂结构来显着提高MRI的灵敏度,而仅需少量即可。”

他的小组一直在努力开发新的造影剂,这些造影剂可以检测组织中的人工磁化氙气,即使少量也能引起信号。在努力创造一种特别适用于所谓的血脑屏障血管细胞的造影剂的过程中,这位物理学家得以借鉴了他的FMP同事Margitta Dathe博士所做的初步工作,他开发了一种类似的结构药物转运到大脑内血管壁的这些细胞。这种肽结构形成所谓的胶束,即约19个分子自发聚集的聚集体。

为了将胶束用于诊断目的,Schroeder和他的团队对其进行了修改:“我们插入了分子笼-形状像空心足球的合成分子-我们可以暂时填充氙气。因此,我们能够'打开'19个氙气负载。每个胶束的图像对比度,使我们能够直接可视化这种类型的肿瘤形成细胞。” Leif Schroeder报告。

首先,他和他的团队测试了Margitta Dathe开发的结构的修改版本是否仍会形成胶束。研究人员指出:“幸运的是,尽管插入了笼子,但分子仍具有相同的行为,并形成了由19个单元组成的胶束。”然后认为该胶束与大量氙相互作用。

具有高局部密度的笼子是在MRI中可视化血管细胞的先决条件。下一步,研究人员测试了氙气是否可以进入分子内部的笼子-这也证明是成功的。然后施罗德研究了配备氙气的胶束在两种细胞培养物中的行为,其中一种包含脑细胞。在这种情况下,胶束对接在血管细胞上并标记了它们-新开发的造影剂起作用了。为了检查他们的发现,Leif Schroeder还测试了主动脉细胞中的胶束。但是,由于这种细胞的结构不同,因此在这种情况下胶束的结合要少得多。

这种新方法的优点是可以在广泛转移发生之前及早发现恶性肿瘤向大脑的扩散。这是因为,当发生转移时,大脑区域显示出增加的血管形成,这是向肿瘤组织提供营养所需的。在乳腺癌的情况下,这种转移通常与不良预后有关。血管吸收了Schroeder和Dathe团队开发的胶束,而氙气可以使新血管形成的过程在早期阶段直接可视化。用于标记某些细胞以进行MRI的常规方法的敏感性要低得多。一项比较表明,涉及氟造影剂的替代品的效率降低了约16,000倍。

“新的造影剂可以用于早期脑转移的安全和微创检测。这可能具有显着的优势,特别是在乳腺癌的诊断中,因为可以更早地发现危险的肿瘤,从而改善治疗效果。” Leif Schroeder总结。将来,Schroeder及其小组打算将基于氙气的造影剂用于其他医疗应用。

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