Представьте себе, что врачи могли бы видеть, где именно в организм попадает лекарство от рака, как долго оно остается в организме и эффективно ли оно достигает опухоли.
Это помогло бы сделать лечение более безопасным и точным, а также улучшить результаты для больных раком.
Японские ученые разработали новый способ достижения этой цели с помощью крошечных частиц золота и специальной техники, называемой нейтронной активацией.
Этот метод позволяет врачам отслеживать раковые препараты внутри организма в течение более длительных периодов времени, что помогает улучшить доставку лекарств и эффективность лечения.
Преодоление ограничений традиционной визуализации
Традиционные методы визуализации обычно используют внешние трассеры, такие как флуоресцентные красители и радиоизотопы, для обнаружения наночастиц.
Однако эти трассеры имеют тенденцию отделяться от наночастиц во время циркуляции, что приводит к неточным результатам и ограниченной визуализации.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Университета Васэда напрямую модифицировали AuNPs, сделав их обнаруживаемыми с помощью рентгеновских и гамма-лучей без использования внешних трейсеров.
Облучив стабильные наночастицы золота (197Au) нейтронным излучением, исследователи перевели их в радиоактивную форму (198Au).
Эта новая форма испускает гамма-лучи, которые можно обнаружить вне организма.
По словам профессора Дзюна Катаока из Университета Васэда, эта техника изменяет материал на атомном уровне, не меняя его химических свойств, что позволяет идеально отслеживать наночастицы без ущерба для их эффективности.
Более точное отслеживание распространения лекарств от рака
Чтобы проверить эффективность нового метода визуализации, исследователи вводили активированные нейтронами AuNPs мышам, переносящим опухоли.
Специальная система визуализации успешно отслеживала наночастицы, подтверждая их способность к долгосрочному мониторингу распределения лекарств.
Кроме того, исследователи изучили, как этот метод может быть использован для отслеживания лекарства от рака, известного как астатин-211 (211At).
Этот радиотерапевтический препарат испускает альфа-частицы и рентгеновские лучи, но его эффективность ограничена из-за короткого периода полураспада, составляющего всего 7,2 часа. Чтобы преодолеть это ограничение, команда пометила 211At нейтронно-активированными AuNPs, сформировав меченые 211At AuNPs (198Au).
Присутствие 198Au позволило увеличить время действия препарата на пять дней благодаря более длительному периоду полураспада в 2,7 дня.
Это достижение позволяет ученым отслеживать перемещение препарата в организме в режиме реального времени, что поможет повысить его безопасность и эффективность при лечении рака.
Будущее мониторинга лечения рака
Мониторинг доставки лекарств в режиме реального времени — это серьезное достижение в области медицинской визуализации, особенно при лечении рака.
Исследователи считают, что их метод нейтронной активации может быть расширен для мониторинга различных систем доставки лекарств на основе наночастиц.
По словам доцента Юичиро Кадонага из Университета Осаки, следующим шагом будет уточнение разрешения изображения и изучение новых способов применения нейтронно-активационной визуализации в различных биомедицинских приложениях.
При дальнейшем совершенствовании этот инновационный метод может стать широко используемым клиническим инструментом, который позволит проводить более точный мониторинг лекарственных препаратов и улучшить целенаправленную терапию рака.
Этот прорыв, опубликованный в недавнем исследовании в журнале Applied Physics Expressрассказывает о том, как технология нейтронной активации может стать переломным моментом в лечении рака.
Возможность более длительного и точного отслеживания терапевтических наночастиц открывает путь к более безопасным и эффективным методам лечения рака в будущем.
