核磁共振成像下纳米粒子可照亮大脑肿瘤数天

一个研究小组正在演示世界上的一些事物’纳米颗粒在脑中的首次临床应用。根据发表在《神经病理学与应用》杂志上的一项研究,科学家们已经证明,像病毒一样小的氧化铁纳米颗粒不仅可以勾勒出磁共振成像下的脑部肿瘤,还可以勾勒出大脑中其他可能未被注意到的病变。神经生物学。来自 俄勒冈健康& Science University :纳米粒子在MRI下可照亮大脑肿瘤数天

OHSU研究发现微小的晶体也有助于在显微镜下观察脑病变组织

俄勒冈健康局的研究小组&科学大学和波特兰退伍军人事务医疗中心正在向世界展示’纳米颗粒在脑中的首次临床应用。

OHSU科学家表明,根据《神经病理学》和《神经病理学杂志》上发表的一项研究,与病毒一样小的纳米氧化铁不仅可以勾勒出磁共振成像下的脑部肿瘤,还可以勾勒出大脑中其他可能未被注意到的病变。应用神经生物学。

这项研究称,铁氧化物纳米粒子ferumoxtran-10以其十亿分之一米的比例而得名,可以在MR下观察24小时以上,有时长达5天,作为造影剂。’的主要作者是爱德华·诺伊维尔特(Edward 诺伊威尔特)博士,OHSU医学院和波特兰VA医学中心神经病学和神经外科教授。

在Neuwelt及其同事进行的一项平行研究中,ferumoxtran-10也被发现提供了一定的作用,该研究将在6月提交给美国神经放射学会。”稳定的成像标记”在手术中清除脑部肿瘤的过程中,即使在进行外科手术后,它在大脑中的保留时间也足以进行术后MR。

研究’这些发现有可能协助以图像为导向的脑部手术,并改善由多发性硬化症,中风和其他神经系统疾病以及残留肿瘤引起的病变的诊断。

”这是用于临床试验的首批具有生物学特异性的纳米颗粒,”OHSU主任Neuwelt说’的“血脑屏障计划”(Blood-Brain Barrier Program),用于研究使脑部智商高涨的方法’治疗患有脑瘤的人的自然防御能力。”这是第一次’已用于观察脑部的炎性病变,而不仅仅是肿瘤。他们’是非常有趣的粒子,它们’re safe.”

该研究的合著者,放射诊断和神经外科诊断学副教授加里·内斯比特(Mary D.)和OHSU的Dotter介入研究所一致认为,纳米颗粒显示出提供洞察各种脑部疾病的潜力。

”We’重新了解到大脑中的疾病是一个复杂的系统,该系统活跃地参与细胞和膜的活动,因此’在其他领域也很感兴趣” Nesbit said.

他说,有关ferumoxtran-10的早期研究必须扩大到更多的患者群体,以帮助科学家更多地了解这种材料如何到达某些肿瘤和病变以及原因。

”这种造影剂提供了一种完全不同的方式来查看MRI上的增强模式,”Nesbit添加了。造影剂对肿瘤的促进作用存在明显差异。”造影剂到达那里的方式完全不同。我们需要找出的是这种造影剂增强的特定模式意味着什么。”

因为ferumoxtran-10可以在脑部病变中停留数天–可以在手术前24小时给患者服用–并且可以成像其他非癌性病变,与image相比,,具有某些优势,,是20年来用作MR造影剂的金属,必须在手术前立即使用。但是诺伊威尔特没有’相信氧化铁纳米颗粒必将取代g作为成像工具。

”它将补充g,但不能替代,,” he said. ”d是金标准。但是ferumoxtran-10为我们提供了更多信息,我们可以’某些some患者使用两种造影剂,我们可以获得更好的诊断信息,并且有可能改善患者’s outcome.”

在对7名原发性和转移性恶性肿瘤患者进行的神经病理学和应用神经生物学研究中,研究人员使用了由马萨诸塞州剑桥市Advanced Magnetics Inc.生产的ferumoxtran-10 combidex 10。 诺伊威尔特说,它比细菌小得多,但比原子或标准g对比分子大得多。

”It’一个被碳水化合物包围的氧化铁晶体或‘sugar’ coating,”诺伊威尔特说。这种被称为葡聚糖的涂层使颗粒具有更长的血浆半衰期,从而使其能够缓慢滑过血脑屏障或血脑屏障(BBB),这是紧密编织的一组细胞排列在大脑血管壁上。 BBB通过阻止外来物质(包括治疗剂)的进入而充当自然防御系统。

”Anytime there’受伤,会诱发炎症,”诺伊威尔特说。 Ferumoxtran-10是”被大脑中的炎性细胞吸收。您可以在中风和MS中看到它们,也可以在肿瘤中看到它们。 basically基本上是一个大原子的大小,不会进入细胞,而这种造影剂只是一个小病毒的大小,并且会进入细胞。”

此外,ferumoxtran-10可以通过活检或手术去除组织中的铁渍进行检测,从而使医生可以在显微镜下的脑组织样本中看到它。”与其他任何MR造影剂不同,您可以将MR扫描的图像与手术中取出的组织进行比较,” 诺伊威尔特 said.

而且’他说,当稀释并以输液形式给药时,它相对安全,尽管给药过快会引起过敏反应。

诺伊威尔特说,他11年前在美国国立卫生研究院关于新医学成像技术的会议上首次了解了氧化铁纳米颗粒。”我听到了这个谈话,他们正在将它用于肝脏和淋巴结转移,我对自己说:‘好吧,我们也应该能够将其用于大脑”’ he recalled.

Soon after, in April 1994, 诺伊威尔特 and colleagues published a study in the journal Neurosurgery showing that iron oxide nanoparticles could be delivered across the blood-brain barrier to the brain cells of rats and could be seen with MR.

”一旦我们意识到氧化铁纳米颗粒具有独特的药理作用并且在血液中具有很长的半衰期,我们就认为这可能是一种很好的成像方式,不仅可以查看病毒的传播位置,还可以查看大脑的炎症区域,” 诺伊威尔特 said.

罗伯特·昆瑟(Robert Quencer)医学博士,迈阿密大学医学院放射学系主任,迈阿密杰克逊纪念医院放射科主任,是《美国神经放射学杂志》的主编,该杂志发表了其中一本2002年,第一篇有关使用纳米粒子对人脑组织成像的文章。

叫作Neuwelt的Quencer’s study ”significant”因为Ferumoxtran-10的保留时间比g长,因此医生可以在术中MR观察整个手术过程中受影响的组织。并探索它的机制’细胞中积累的β-二聚体可能会提供有关肿瘤和其他发现反应性细胞的更多信息。

”有很多可能性,” he said. ”一个领域是脊髓肿瘤。那里’没有理由怀疑脊柱的吸收会有所不同。这在指导活检中可能非常有价值。”

诺伊威尔特’的合作者包括Nesbit;医学博士Peter Varallyay,放射线学讲师;医学博士Attila Bago,前神经病学研究讲师; Leslie Muldoon博士,细胞与发育生物学和神经病学助理教授;以及病理学助理教授Randal Nixon,医学博士。



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