2012年3月19日

纳米复合物标记细胞用于MRI跟踪

MRI机器中的人。

一项新的研究表明,纳米复合物可用于标记移植的细胞,以便可以通过MRI进行追踪。将来,该技术可能会用于监视移植的免疫细胞或干细胞是否达到其靶标。

基于细胞的疗法已成为再生医学和肿瘤治疗的主要重点。目前,研究人员追踪细胞是通过放射性同位素还是通过植入“报告基因”到达目的地。但是这些方法有局限性,包括同位素的半衰期短,改变细胞基因组的危险和其他并发症。

由美国国立卫生研究院临床中心的约瑟夫·A·弗兰克博士和美国国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)领导的研究小组寻求开发一种使用MRI追踪细胞的替代方法。 MRI或核磁共振成像使用一块大磁铁和无线电波来观察您的体内。 MRI扫描仪产生一个磁场,该磁场将人体充水组织中的氢原子锁定为对齐的磁性状态。当施加无线电波时,它会使氢原子失准。不同组织中的原子以不同的速率重新排列,产生射频信号,计算机将其转换为图像。

称为造影剂的化合物(通常是金属络合物)会改变它们周围的磁场,从而影响射频信号并在MRI图像中产生对比度。近年来,研究人员开发了标记细胞以通过MRI进行跟踪的方法。他们发现使用超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIONs)取得了成功。但是,先前研究中使用的SPIONs后来被从市场上删除。

Ferumoxytol是最近获得美国食品和药物管理局批准的SPION,用于治疗慢性肾脏疾病中的铁缺乏性贫血。弗兰克(Frank)和他的团队着手研究将阿魏木醇用作细胞造影剂。他们的调查发表在2012年3月号的 自然医学.

研究人员发现,它们可以与阿魏酸和其他两种药物(肝素和鱼精蛋白)结合形成纳米复合物。当与移植细胞一起孵育时,纳米复合物被掺入细胞中。科学家在他们测试的几种不同类型的细胞中均未发现不良反应。当植入大鼠大脑时,可以通过MRI检测标记的细胞。

该技术使用的每种药物的浓度均远低于推荐的临床剂量。纳米复合物还可以安全地生物降解。该技术尚待监管部门审查,将首先在即将进行的试验中在人体中进行测试(NCT01172964)。该研究将测试基因工程的神经干细胞,该神经干细胞被移植到患有脑肿瘤的患者体内。

“只有不到3%的静脉移植细胞能够达到目标。这就提出了细胞剂量,多次剂量,剂量时机以及如何使细胞疗法更有效的问题。”弗兰克说。通过使用MRI追踪细胞如何移动或进入所需部位,研究人员将能够比较最有效治疗的剂量和频率。

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参考文献: 纳特·梅德(Nat Med)。 2012年2月26日; 18(3):463-7。 doi:10.1038 / nm.2666。