افزایش دقت جراحی تومورهای مغزی با نانوذرات

یک گروه پژوهشی از دانشگاه استانفورد با استفاده از نانوذراتی که می‌توانند به سه فناوری مختلف تصویربرداری شوند، تومورهای مغزی موش را با یک دقت بی‌سابقه برداشته‌اند. این گروه به رهبری سانجیو سام گامبهیر نشان داد که نانوذرات مهندسی شده بر روی تومورهای مغزی متمرکز شده و آنها را پررنگ می‌کنند و به دقت مرزهای آنها را مشخص کرده و برداشتن کامل آنها را تسهیل می‌نمایند. با اصلاح بیشتر این نانوذرات می‌توان در پیش‌بینی بیماری مانند سرطان مهلک مغز بهبود ایجاد کرد.

عامل تصویربرداری که گروه استانفورد ابداع کرده است از یک هسته طلا تشکیل می‌شود که با یک عامل تصویربرداری رامان (یک لایه نازک از جنس سیلیکای محافظتی) و یک پوشش اضافی از جنس گادولینیوم (عامل تباین تصویربرداری تشدید مغناطیسی(MIR)) پوشیده شده است.

امروزه MRI به‌طور گسترده برای راهنمایی جراحان در مکان یابی تومورهای مغزی قبل از عمل استفاده می‌شود. MRI بخوبی برای تعیین مرزهای توموری تجهیز شده است. با اینحال، هنگامی که MRI پیش از عمل استفاده شود، نمی‌تواند به‌طور کامل مکان توموری که به‌طور تهاجمی در یک مغز پویا در حال رشد هست، را در حین عمل مشخص کند.

تصویربرداری فوتوآکوستیکی یک روش جدید ثانویه است که در آن پالس‌های نوری توسط موادی مانند هسته‌های طلایی این نانوذرات جذب می‌شوند. این ذرات به‌طور جزئی گرم شده و سیگنال‌های فراصوتی قابل آشکارسازی تولید می‌کنند که از آن یک تصویر سه بعدی بدست می‌آید. از آنجایی که این دو روش تصویربرداری دارای عمق نفوذ بالایی هستند و شدیدا به حضور ذرات طلا حساس می‌باشند، می‌توانند در برداشتن توده توموری در طول جراحی راهنمای خوبی باشند.

روش سوم که به تصویربرداری رامان معروف است از توانایی نانوذارات طلا برای تقویت مقادیر تقریبا غیرقابل آشکارسازی نور (که از پوشش رامانی این نانوذرات با یک اثر انگشت طیفی مشخص گسیل می‌شود) استفاده می‌کند.

این پژوهشگران برای نشان دادن قابلیت این رهیافت ابتدا از طریق روش‌های مختلف نشان دادند که نانوذرات آنها فقط بافت‌های سرطانی را هدف قرار می‌دهد. سپس انواع مختلف زیادی از سلول‌های گلیوبلاستومای انسانی را در عمق مغز موش کاشتند. بعد از تزریق این نانوذرات به رگ‌های دم موش، آنها قادر به مرئی کردن سه بعدی تومورهایی شدند که ناشی از سلول‌های گلیوبلاستوما بودند.

این گروه قبل از انجام جراحی از اسکن‌های MRI برای بدست آوردن تصویر کلی از شکل و مکان تومورها استفاده کرد. در طول عمل، تصویربرداری فوتوآکوستیکی، اجازه مرئی کردن دقیق و بلادرنگ لبه‌های تومور و بنابراین افزایش دقت جراحی را داد. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Medicine منتشر کرده‌اند.