افزایش وضوح تصویربرداری CT با استفاده از نانوذرات

گروهی از محققان کانادایی از نانوذرات برای افزایش انتخابی تباین در سلول‌های بدخیم بهره برده و بدین ترتیب گام بزرگی در بهبود تصویربرداری از تومور با استفاده از CT برداشته‌اند.

گروهی از محققان دانشکده بیوفیزیک پزشکی در مرکز علوم بهداشتی Sunnybrook در تورنتو کانادا گام بزرگی در بهبود تصویربرداری از تومور با استفاده از CT برداشته‌اند. ملیسا هیل و همکارانش از نانوذرات برای افزایش انتخابی تباین در سلول‌های بدخیم بهره برده‌اند.

تصویربرداری هدفمند نانوذره‌ای روش جدیدی نیست. پیشرفت‌های زیادی در زمینه استفاده از فناوری نانوذرات در افزایش کیفیت تصویربرداری رادیوایزوتوپی، MRI و ماورای صوت صورت گرفته است. با این حال از این فناوری در حوزه CT استفاده زیادی نشده است. دلیل احتمالی این امر حساسیت پایین CT و نیاز به غلظت بالایی از عوامل وضوح تصویر است. افزایش وضوح تصویر سلول‌های بدخیم در CT بسیار جذاب بوده و می‌تواند امکان شناسایی و تعیین آسان مشخصات تومورها، و در نتیجه درمان آنها با استفاده از رادیوتراپی را فراهم کند.

این پژوهشگران نانوذراتی از لیپوپروتئین با چگالی پایین (LDL) را تهیه کرده و روی آنها یک عامل وضوح تصویر سازگار به نام (poly-iodinated triglyceride (ITG سوار کردند. نانوذرات ۳۲ تا ۴۰ نانومتری حاصل به صورت انتخابی به سلول‌هایی متصل می‌شوند که حاوی گیرنده LDL یا LDLR هستند.

محققان برای افزایش وضوح تصویربرداری از تومورها، از بیان بیش از حد LDLR در سلول‌های hepatoblastoma (یکی از چندین نوع توموری که این اثر را از خود نشان می‌دهند) بهره بردند. زمانی که نانوذرات وارد سلول سرطانی شدند، LDLR دوباره در سطح سلول پدیدار شده و فرایند جذب نانوذرات تا حدود ۱۴۴ بار در ۲۴ ساعت ادامه می‌یابد. بدین ترتیب نانوذرات حامل عامل وضوح تصویر درون سلول‌ها انباشته شده و وضوح تصویربرداری از آنها بهبود می‌یابد. با استفاده از این روش، وضوح تصویربرداری از سلول‌هایی که این نانوذرات را جذب کرده بودند نسبت به گروه کنترل HU31 افزایش یافت.

با این حال این روش یک مشکل دارد. طیف اشعه ایکس استفاده شده در این تحقیق، برای بیشینه‌سازی وضوح تصویربرداری از نانوذرات یددار مناسب است. روبشگرهای معمول CT به طور معمول از تابش‌هایی استفاده می‌کنند که انرژی آنها دو تا چهار برابر بیشتر از میانگین انرژی استفاده شده برای این پژوهش بوده و حساسیت آنها نسبت به ید حدود نصف می‌باشد. بنابراین با توجه به نتایجی که تاکنون حاصل شده است، این روش برای تصویربرداری‌هایی مناسب است که در آنها از تابش‌های اشعه ایکس با انرژی پایین استفاده می‌شود (مثل تصویربرداری از سرطان سینه یا حیوانات کوچک).