Bilim adamları,vücuttaki en küçük kan damarlarından kan akışını izleyebilmeyi sağlayacak, 100 nanometreden küçük altın nanopartiküller tasarladı.
Nanoproblar, in vivo kan akışı anlayışını nanopartiküller aracılığıyla iyileştirerek, hastalığın erken teşhisinde yardımcı olma fırsatını sunuyor.
Işık mikroskobu yüksek çözünürlük gerektiren in vivo sistemlerinin daha ayrıntılı araştırılabilmesine imkan veriyor. Klinik araştırmalar arasında özellikle daha düşük çözünürlüğe sahip ve sınırlı bilgi sağlayan ultrason teknolojilerine dayandığı kardiyovasküler araştırmalar için bu yöntem ayrı bir önem taşır.
Sofistike vasküler sistemdeki (özellikle mikro damar sisteminin en küçük elemanları olan kılcal damarlardaki) kan akışını izleyebilme yeteneği; tromboz ve vasküler inflamasyon gibi hastalık süreçlerini anlamak için çok değerli bilgilere sahiptir. Terapötiklerin dağıtımında iyileştirmeler, tümörlere yönelik uygulamalarda kullanılabillir.
Günümüzde mikrodamarcıklardaki kan akışı tam olarak anlaşılamadı. Nanobilim, mikron boyutlu damarlarda meydana gelen süreçlerin açıklanmasında büyük önem taşımaktadır.
Kan akışını izlemek için sonda tasarlamak çevre nedeniyle zorlayıcıdır. Plazmada yüksek protein seviyeleri ve yüksek kırmızı kan hücresi konsantrasyonları optik görüntülemeye zarar veren etkilere sahiptir.
Konvansiyonel teknikler, kırmızı kan hücrelerinin boyanmasını içerir. Photobleaching‘te ise kısa ömürlü organik boyaların kullanılmasına dayanmaktadır.
Etkili prob olan kırmızı kan hücrelerinin (7-8 mikrometre) büyüklüğü benzer genişlikteki en küçük damarların akış dinamiklerinin görüntülemesinde ve analizinde çözünürlüğü sınırlar.
Bu nedenle, mikrovasküler yapıdaki kan akımı hakkında daha ayrıntılı çözüm ve bilgi elde edebilmek için daha küçük problar gereklidir.
Kanı optik görüntülebilmek ve lüminesan problar oluşturabilmek için iridyum kaplı altın nanopartiküllerin hazırlanması yaygın olan bir yöntemdir.
Nanoparçacıklar
Birmingham Üniversitesi Kimya Okulu’ndan Profesör Zoe Pikramenou, “Bu iridyum kaplı nanoparçacıkların önemi hem küçük boyutlu olmaları, hem de karakteristik olan parlaklıklarında yatıyor. İridyum görünür spektrumda parlak bir sinyal veriyor. Bu da kanda tespit edilebilen optik bir pencere sağlıyor. Organik flüoroforlara kıyaslaaltın nanopartiküller daha uzun ömürlü. Akışı izlemek için ideal ve dokularda açıkça tespit edilebiliyor. “
Ekip, iridyum lüminesan problarla kaplı suda çözünür altın nanopartikülleri, yüzey aktif madde kaplaması kullanarak 100 nanometre boyutuna kadar stabilize etti.
Birmingham Üniversitesi Kardiyovasküler Bilimler Enstitüsünden Profesör Gerard Nash, “100 nanometre büyüklüğü akışı bozmadan geleneksel mikroskopları kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntüleme ile saptanabilir olabilmesi için idealdir.”
“Bu nanoparçacıklar, flüoresan boyalı kan hücrelerinden daha yüksek çözünürlüğe sahip birçok mikro damara benzeyen boyutların alt-milimetre kanallarında tespit için izleyiciler sağlıyor. ” dedi.
Profesör Stuart Egginton “Nanoparçacıklar kan dolaşımına giriyor ve altın nanopartiküller sinyali diğer tekniklerle kolaylıkla izlenebilen, farklı organlarda flüoresan ile açıkça ortaya koyuyor.” yorumunu yaptı.
Ekip, şimdi nanoparçacıkların vücut içinde hedeflenen iletime izin verecek şekilde geliştirilmesi ve yakın mesafede kızılötesi probları kullanarak in vivo görüntüleme potansiyelinin araştırılması için çalışıyor.
