Makrofajlara yapışan mikro yamalar, MRI'nın beyin iltihabını tespit etmesini sağlıyor - Fizik Dünyası

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/macrophage-adhering-micropatches-enable-mri-to-detect-brain-inflammation-physics-world.jpg" data-caption="Kontrastı karşılaştırma M-GLAM'ler veya ticari kontrast maddesi Gadavist enjekte edilmiş hafif travmatik beyin hasarı (mTBI) olan kontrol domuzları ve domuzların temsili MRI haritaları. Noktalı kare, ilgilenilen bölgeyi oluşturan lateral ventrikül ve koroid pleksusu gösterir. (Nezaket: Wang ve ark. Bilim. Çeviri Med. 16 eadk5413 (2024)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/macrophage-adhering-micropatches-enable-mri-to- beyin iltihabını tespit-fizik-dünya.jpg”>

Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, geleneksel manyetik rezonans görüntülemenin (MRI) yapısal değişiklikler göstermediği durumlarda, "canlı bir kontrast maddesinin" hafif travmatik beyin hasarının (TBI) teşhisine yardımcı olabileceğini söylüyor. Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu.

Araştırmacılar standart bir MRI kontrast maddesi olan gadolinyumu bağışıklık hücrelerine bağlanan hidrojel bazlı mikro yamalara yüklediler ve klinik öncesi çalışmalarda hafif TBI'lı domuzlarda inflamasyonu görselleştirdiler. Sonuçta, teknolojinin teşhis edilen hafif TBI vakalarının sayısını artıracağını ve hasta bakımını iyileştireceğini öngörüyorlar.

"Birisi düşerse veya hafif bir kafa darbesi alırsa, beyin yapısında fark edilebilir bir değişiklik olmayabilir, ancak beyin yine de zamanla ortaya çıkabilecek önemli bir hasara maruz kalmış olabilir. Şüpheli TBI hastalarına durumun iyi olduğu söylendi ancak olumsuz etkilerin [sonradan] ortaya çıktığı öğrenildi" diyor Samir Mitragotri, çalışmayı yürüten laboratuvar. "Demek motivasyon buydu; hafif TBI'yi tespit etmek için daha hassas bir yol geliştirebilir miyiz?" Teknolojinin geliştirilmesine, yüksek lisans öğrencisi Lily Li-Wen Wang öncülük etti. Mitragotri Laboratuvarı. MRI uzmanlığı tarafından sağlandı Rebekah Mannix Boston Çocuk Hastanesi ve ekibinden.

Bağışıklık sisteminin profesyonel yiyicileriyle otostop çekmek

Bağışıklık sistemi, "küçük" travmalarda bile beynin hasar gördüğünü bildiğinden araştırmacılar, bağışıklık hücrelerini tespit etmek için kullanılabilecek bir kontrast madde aradılar. Bol miktarda bulunan, hareketli olan ve bağışıklık sistemindeki diğer fonksiyonlarının yanı sıra iltihap bölgelerine gönderilen ve mikroorganizmaları yutan makrofajlara, yani beyaz kan hücrelerine odaklandılar.

Mitragotri, "Makrofajlar kendilerine bağlanan her şeyi yemekle ünlüdür; bunlar profesyonel yiyicilerdir" diye açıklıyor. "Makrofajın MR'da görülebilmesi için makrofajın üzerine etiket koyuyoruz."

Araştırmacılar bu teknolojiye makrofaj yapışan Gd(III) yüklü anizotropik mikro yamalar veya M-GLAM'ler adını verdiler. Adından da anlaşılacağı gibi, M-GLAM'ler makrofajlara bağlanır ve yaralı beyne doğru yola çıkar. GLAM'ler gadolinyum ile etiketlendiğinden, araştırmacılar makrofajların beyinde nerede ortaya çıktığını görmek için MRI'yı kullanabilirler.

"Makrofaj beyinde iltihabın olduğu yere yerleşecek, böylece iltihabın yerini görebiliyorsunuz. Ancak asıl amaç iltihap olup olmadığını görmektir; İkincil soru ise, hafif TBI vakalarında çoğu zaman ilk sorunun bile yanıtlanmadığı yer," diyor Mitragotri.

Araştırmacılar kontrast maddeyi farelere ve domuzlara makrofaj başına bir veya daha fazla GLAM dozunda GLAM enjekte ederek test ettiler. Ticari bir gadolinyum bazlı kontrast maddesi olan Gadavist'in aksine, M-GLAM'ler olumsuz reaksiyonlara veya toksisiteye neden olmadı ve karaciğer ve böbrekler tarafından temizlenmeden önce hayvanların vücutlarında 24 saatten fazla kaldı. Bir domuz beyin hasarı modelinde, beynin kan-beyin omurilik sıvısı bariyeri yoluyla bağışıklık hücrelerinin toplanmasına yardımcı olan bir bölgesi olan koroid pleksusta M-GLAM'leri gözlemlediler. Vücuttan hızla temizlenen Gadavist, beyin iltihabının olduğu bölgelere yerleşmedi.

GLAM'lerdeki gadolinyum iyonlarının konsantrasyonu, hayvan çalışmalarında araştırmacıların Gadavist'tekine göre 500 ila 1000 kat daha düşük bir gadolinyum dozu kullanmasını sağlayacak kadar yüksektir. M-GLAM'lerin daha fazla hayvanda test edilmesi gerektiğini ve M-GLAM'lerin hafif TBI ile ilgisi olmayan inflamasyon bölgelerine göç edebileceğini kabul ediyorlar.

GLAM'lerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Gadolinyum, suyla temasın olduğu yerlerde MRI kontrast maddesi olarak çalışır (T1 MRI sinyalleri, su protonu-Gd(III) etkileşimlerini gerektirir). Biyomedikal uygulamalar için kullanılan hidrofobik ve gözeneksiz çoğu polimerden farklı olarak, GLAM gözenekli ve hidrofiliktir; makrofaj hidrojeldeki hyaluronik asidi yemeye çalıştığında makrofaja bağlanan disk şeklinde bir hidrojeldir.

Makrofaj bu çabasında başarısız oluyor çünkü GLAM disk şeklindedir (makrofajların disk şeklindeki parçacıkları yiyemediği ve diğer anizotropik parçacıkların araştırmacılar tarafından başka bir çalışma sırasında keşfedildiği keşfedilmiştir). Sonuçta GLAM'ler, makrofaj göçünü veya diğer işlevleri etkilemeden makrofajlara bağlanır.

Elde taşınan cihaz, beyin hasarını teşhis etmek için göze zarar vermeyen retinal spektroskopiyi kullanıyor

Mitragotri, "[GLAM'lerin üretilmesi] asıl sürecinin oldukça karmaşık olduğu ortaya çıktı" diyor. "Ekibimiz, hazırlık yöntemini tam anlamıyla ortaya çıkarmak için birkaç yıl boyunca oldukça gayretle çalıştı." Mevcut üretim protokolü, modifiye gadolinyum ve hyaluronik asidin karıştırılmasını, sıvının içinde kuyucuklar bulunan bir levhaya dökülmesini ve kalıpları eşit şekilde doldurmak için levhanın döndürülmesini içerir. Bükülmüş kalıplar üzerinde parlayan UV ışığı, polimer zincirlerini çapraz bağlar ve katı bir GLAM oluşturur.

Gelecekteki çalışmalar, beyindeki M-GLAM'lerin ayrıntılı kinetik ve doz tepkisi çalışmalarını ve insanlarda teknolojinin ilerlemesini içermektedir; uygulamalar arasında hafif TBI, kanserler ve otoimmün durumların teşhisi ve hatta muhtemelen tedavisi de yer almaktadır.

Bu araştırma Science Translational Medicine.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/macrophage-adhering-micropatches-enable-mri-to-detect-brain-inflammation/