Dual-mode MRI nanoprobe bootst biologische processen na om vroege fibrose te bepalen bij leververvetting

Een onderzoeksteam heeft een innovatieve biomimetische dual-mode magnetische resonantie beeldvorming (MRI) nanoprobe ontwikkeld voor het detecteren van leverfibrose in een vroeg stadium bij niet-alcoholische leververvetting (NAFLD).

Het werk, met behulp van de Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF), was onlangs gepubliceerd in Geavanceerde wetenschap. Het team werd geleid door Prof. Wang Junfeng in het High Magnetic Field Laboratory, de Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences.

NAFLD is een groeiend wereldwijde gezondheidsproblemen met nog hogere percentages bij personen met obesitas of diabetes type 2. Het vroegtijdig detecteren van leverfibrose, voordat het onomkeerbaar wordt, is cruciaal voor tijdige interventie en behandeling. Hoewel MRI een veelbelovend niet-invasief hulpmiddel is voor het identificeren van leverfibrose, missen traditionele beeldvormingstechnieken vaak de gevoeligheid om veranderingen in een vroeg stadium te vangen. Conventionele contrastmiddelen worden geconfronteerd met veiligheidsproblemen of richten zich niet specifiek op fibrotische weefsels.

In deze studie ontwikkelden de onderzoekers een nieuw type nanoprobe dat natuurlijke biologische processen nabootst – met name eiwitbiomineralisatie – en richt zich op belangrijke biomarkers van vroege fibrose, zoals PDGFRβ, een receptor die overexpressie is gebracht door geactiveerde levercellen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van fibrose.

Met behulp van biomineraliseerd runderserumalbumine (BSA) als een framework, creëerde het team een ​​dual-mode contrastagent in staat om beide T te verbeteren₁ en t₂ MRI -signalen. Deze benadering combineert de sterke punten van twee beeldvormingsmodi: T₁-Gegeerde afbeeldingen markeren fibrotische laesies, terwijl T₂-Woogte afbeeldingen onderdrukken achtergrondruis en opleveren duidelijkere, nauwkeuriger resultaten.

In laboratorium- en cellulaire tests vertoonde de nanoprobe hoge beeldvormingsgevoeligheid, specifieke targeting van fibrotische cellen en uitstekende biocompatibiliteit. Wanneer getest met behulp van een 7 Tesla MRI-systeem, maakte de nanoprobe binnen slechts één uur een nauwkeurige visualisatie van fibrose in een vroeg stadium mogelijk, waardoor de diagnostische snelheid en nauwkeurigheid aanzienlijk werd verbeterd.

Dit werk biedt een nauwkeurig diagnostisch hulpmiddel voor vroege leverfibrose en heeft een aanzienlijk klinisch potentieel voor beoordeling van ziektenprognose en monitoring van recidief.