استفاده از نانوالماس‌ها در تصویربرداری MRI

مطالعه‌ای که در دانشگاه نورث‌وسترن انجام شده است نشان می‌دهد کوپل کردن یک عامل وضوح تصویربرداری MRI با یک نانوالماس منجر به افزایش بسیار زیاد شدت سیگنال و در نتیجه ایجاد تصویری بسیار روشن می‌شود.

مطالعه‌ای که در دانشگاه نورث‌وسترن انجام شده است نشان می‌دهد کوپل کردن یک عامل
وضوح تصویربرداری MRI با یک نانوالماس منجر به افزایش بسیار زیاد شدت سیگنال و در
نتیجه ایجاد تصویری بسیار روشن می‌شود.

توماس میاد استاد دانشکده پزشکی این دانشگاه می‌گوید: «این یافته‌ها یک جهش بزرگ به
شمار می‌روند و می‌توانند حساسیت تصویربرداری‌ها را دگرگون سازند. این یک عامل
تصویربرداری روی استروئیدهاست و بسیار حساس‌تر از هر عامل دیگری است که تاکنون وجود
داشته است».

دین هو، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی و مکانیک و یکی دیگر از پژوهشگران این کار قبلاً
نشان داده است که نانوالماس‌ها زیست‌سازگاری بسیار خوبی داشته و می‌توان از آنها در
دارورسانی بهره برد. این کار جدید راه را برای استفاده بالینی از این مواد هم در
دارورسانی و هم در ردگیری فعالیت و محل داروها هموار می‌کند.

قابلیت تصویربرداری از نانوالماس‌ها درون بدن می‌تواند در مطالعات زیستی که در آنها
بررسی طولانی‌مدت سرنوشت سلول‌ها (همچون ردگیری سلول‌های beta islet یا ردیابی سلول‌های
بنیادی) ضروری است، مفید باشد.

عوامل وضوح تصویر در MRI برای تغییر relaxivity (شاخص کارایی تباین تصویر) و بهبود
تفکیک‌پذیری تصویر به کار می‌روند. گادولینیوم (Gd) پرکاربردترین عامل وضوح تصویر
MRI است، اما تباین آن می‌تواند بهبود یابد.

میاد، هو و همکارانشان یک کمپلکس گادولینیوم -(III)نانوالماس توسعه داده‌اند که
افزایش بسیار زیادی در relaxivity و به تبع آن در تباین تصویر ایجاد می‌کند. در
مقایسه با گزارشاتی که تاکنون در مورد Gd(III) وجود داشته‌اند، این کمپلکس موجب
افزایش 10 برابری relaxivity می‌شود. این یک پیشرفت بسیار بزرگ در کارایی عوامل
وضوح تصویر MRI به شمار می‌آید.

این پژوهشگران از نمونه‌های مختلفی از نانوالماس‌‌ها، همچون نانوالماس‌های آرایش
شده با Gd(III) و نانوالماس‌های خالص تصویربرداری کردند. سیگنال شدید کمپلکس -Gd(III)نانوالماس
زمانی در روشن‌ترین حالت بود که سطح Gd(III) در بالاترین حد قرار داشت.

هو می‌گوید: «نشان داده شده است که نانوالماس‌ها در جذب مولکول‌های آب به سطح خود
کارایی بالایی دارند که این امر ویژگی‌های relaxivity کمپلکس -Gd(III)نانوالماس را
بهبود می‌بخشد. شاید به همین دلیل است که این کمپلکس‌ها تا این حد روشن بوده و
عوامل وضوح تصویر خوبی هستند».

زیست‌سازگاری کمپلکس -Gd(III)نانوالماس کاربردهای بالینی آن را پررنگ می‌سازد. این
محققان علاوه بر تأیید کارایی این کمپلکس در افزایش وضوح تصویر، با استفاده از
فیبروبلاست‌ها و سلول‌های HeLa یک سری مطالعات سم‌شناسی نیز روی این هیبرید انجام
دادند. آنها دریافتند که این هیبرید اثر بسیار کمی روی زیست‌پذیری سلول‌ها دارد که
این امر بی‌خطر بودن ذاتی این کمپلکس را تأیید کرده و آن را در زمره نانومواد مورد
استفاده در کابردهای بالینی قرار می‌دهد.

جزئیات این تحقیق به صورت آنلاین در مجله Nano Letters منتشر شده است.