Ilg'or materiallar: zaif aterosklerotik plakatlarni tekshirish uchun yangi texnologiya

Yurak-qon tomir kasalliklari (CVD) inson salomatligiga jiddiy tahdidlardan biridir. Ayniqsa, mening mamlakatda yurak-qon tomir kasalliklari tufayli kasallanish va o'lim hali ham oshib bormoqda. Ateroskleroz (AS) yurak-qon tomir kasalliklarining asosiy patologik sababidir. Yallig'lanish reaktsiyasi ASning barcha bosqichlarida, arterial yog 'chiziqlari hosil bo'lishidan AS hosil bo'lishigacha va hatto blyashka yorilishida ham o'tadi. Shu bilan birga, makrofaglar Oksidlangan past zichlikdagi lipoproteinni (oxLDL) ko'pikli hujayralarga singdirish jarayonida asosiy rol o'ynaydi. Shu bilan birga, u ko'plab yallig'lanish omillarini chiqaradi va beqaror AS plitalarini hosil qiladi. Klinik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, AS plakatlariga boy ko'pikli hujayralar yorilib, tromb hosil qiladi, bu esa miyokard infarkti va qon tomir kabi o'lik asoratlarga olib keladi. Shuning uchun ko'pikli hujayralarni samarali aniqlash va zaif AS plitalarini ajratish klinik yurak-qon tomir kasalliklarining oldini olish va davolash uchun katta ahamiyatga ega.

Shunga asoslanib, Pekin universiteti sog'liqni saqlash ilmiy markazi yurak-qon tomir fanlari instituti professori Zheng Lemin va Molekulyar yurak-qon tomir fanlari asosiy laboratoriyasi jamoani PA nanoproblari sifatida Ti3C2 / ICG nanokompozitlaridan foydalanib, invaziv bo'lmagan PA tasvirlash platformasini ishlab chiqdi. muvaffaqiyatli amalga oshirildi, zaif AS plitalarini bevosita intravital ko'rish. Tadqiqot natijalari" In Vivo jonli aterosklerotik blyashka In Vivo-da fotoakustik tasvirlash uchun invaziv bo'lmagan nanoprob" va onlayn ravishda" Advanced Materials" jurnal.

Ikkala Ti3C2 nanosheets va ICG zo'r PA tasvirlash ko'rsatkichlariga ega. Bundan tashqari, Ti3C2 nanosheets katta sirt maydoniga ega va turli xil ICG molekulalari yuklangan nanokarerlar sifatida ishlatilishi mumkin, shuning uchun Ti3C2 / ICG nanoproblari PA ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Nozik plakatlarni yuqori darajada tanlab olishni amalga oshirish uchun inson ko'zi AS plitalarining ko'pikli hujayralarida haddan tashqari ifoda etilgan osteopontinni (OPN) tanladi. Anti-OPN antikorini (OPN Ab) o'zgartirish orqali hosil bo'lgan OPN Ab / Ti3C2 / ICG nanoprobasi ko'pikli hujayralarni va himoyasiz blyashka to'qimasini aniq taniy oladi. AS model sichqonlarga vena ichiga yuborilgandan so'ng, OPN-Ab / Ti3C2 / ICG nanoprobi mo'rt blyashka boy aortik kamarda PA tasvirini kuchaytirdi.

Tadqiqotchilar shuningdek, hech qanday davolanmagan makrofaglar va ko'pikli hujayralar qizil lyuminestsentsiyani ko'rsatmasligini aniqladilar. OPN-Ab modifikatsiyasining yo'qligi sababli, Ti3C2 / ICG nanoprobasi OPNni haddan tashqari oshirib yuboradigan ko'pikli hujayralar bilan inkubatsiya qilingan bo'lsa ham, uning o'ziga xos bo'lmagan yaqinligi juda zaifdir. Ko'pik hujayralarining OPN ekspressioni makrofaglarga qaraganda ancha yuqori bo'lganligi sababli OPN Ab / Ti3C2 / ICG nanoproblari bilan birga inkubatsiya qilingan ko'pik hujayralari qizil lyuminestsentsiyani sezilarli darajada kuchaytiradi, shu bilan muomala qilingan makrofaglar esa lyuminestsent signal nisbatan kuchsiz.

Qon tomirlararo ultratovush tekshiruvi (IVUS), rentgenografiya, optik koherens tomografiya va magnit-rezonansli (MR) tomografiya AS klinik diagnostikasida eng ko'p ishlatiladigan usullardir. Ushbu usullardan foydalangan holda AS plakatlarining batafsil morfologiyasini kuzatish, plitalarning eruvchanligini tahlil qilish va intima-media qalinligini o'lchash mumkin. Shu bilan birga, uning sezgirligi nisbatan past va AS plakatlarining asosiy tarkibiy qismlarini ekranga chiqarish qiyin, bu esa AS himoyasiz plakatlarni aniqlashda katta muammo tug'diradi. Fotoakustik ko'rish - bu yuqori fazoviy aniqlik va to'qima kontrasti yuqori bo'lgan, optik tasvirning yuqori sezgirligi va ultratovush tasvirining nisbatan yuqori penetratsion chuqurligini birlashtirgan biomedikal diagnostika usulining yangi turi. Masalan, ichki manbalardan foydalanish Gemoglobin (PA) yoki ekzogen lipidlarni (PA) taqqoslash ba'zi to'qimalarda gemoglobinni (PA) normal to'qimalardan, nanomateriallardan va organik bo'yoq molekulalaridan odatdagi infraqizil adsorbsiyasi bilan ajratib olishga yordam beradi. Oldingi tadkikotlarda ASni PAni ko'rish asosan tijorat intravaskulyar ultratovush kateterlari yoki AS plakatlari yordamida tomir ichi PA tasviriga qaratildi. Shu bilan birga, sof in vitro tadqiqotlar qonni o'z ichiga olgan va murakkab to'qimalar muhitida PAni ko'rish imkoniyatini to'liq isbotlay olmaydi. In vivo tomir ichidagi tomirlarni ko'rish - bu tirik to'qimalarni bevosita aniqlashni osonlashtiradigan invaziv diagnostika usuli. Zarar ko'rgan blyashka juda ko'p noaniqlik keltiradi.

Yaqin infraqizil nanoproblarning paydo bo'lishi yuqoridagi kamchiliklarni bartaraf etish uchun yaxshi echim beradi. Yaqin infraqizil nanoproblar odatda mukammal optik yutilish koeffitsientlariga ega bo'lib, ular bir vaqtning o'zida kuchli fon aralashuvi muammosiga duch kelgan taqdirda ham PA tasvirlashning sezgirligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Funktsional aptamerlar va nanoproblarning birikmasi molekulyar darajani oshiradi. Biroq, AS kasalligida invaziv bo'lmagan PA tasvirini qo'llash hali boshlang'ich bosqichida.

Muxtasar qilib aytganda, tadqiqot guruhi zaif AS plakatlarining intuitiv diagnostikasi uchun OPN-Ab / Ti3C2 / ICG nanoproblariga asoslangan in vivo jonli PA tasvirlash platformasini taklif qildi. Ti3C2 nanosheetsni nanokarer sifatida ishlatish orqali PEI qoplamasi bilan birga OPN-Ab ning kovalent bog'lanishi va ICG molekulalarining katta yuki yaxshi amalga oshiriladi. Zondga asoslangan PA tasvirlash molekulyar darajadagi AS plitalarining asosiy tarkibiy qismlarini skrining qilish uchun yaxshi echim bo'lib, chuqur to'qimalarni (odamning karotis arteriyasi, karotis arteriyasi va karotis) invaziv bo'lmagan tasvirini yanada o'rganish uchun juda ko'p imkoniyatlar beradi. arteriya).