المواد المتقدمة: تكنولوجيا جديدة لفحص لويحات تصلب الشرايين الضعيفة

أمراض القلب والأوعية الدموية (CVD) هي واحدة من أخطر التهديدات لصحة الإنسان. ولا سيما في بلدي، لا تزال معدلات الاعتلال والوفيات الناجمة عن أمراض القلب والأوعية الدموية في ارتفاع. تصلب الشرايين (AS) هو السبب المرضي الرئيسي لأمراض القلب والأوعية الدموية. الاستجابة الالتهابية يمر عبر جميع مراحل AS، من توليد الشرائط الدهون الشريانية لتشكيل AS، وحتى تمزق لويحات. في الوقت نفسه ، الضامة يلعب دورا رئيسيا في عملية امتصاص البروتين الدهني المؤتأكسد منخفض الكثافة (oxLDL) في خلايا الرغوة. في الوقت نفسه ، يطلق عددا كبيرا من العوامل الالتهابية وينتج لويحات AS غير مستقرة. وقد وجدت الدراسات السريرية أن الخلايا الرغوية الغنية لويحات AS من السهل أن تمزق وتشكل thrombi، مما يؤدي إلى مضاعفات قاتلة مثل احتشاء عضلة القلب والسكتة الدماغية. لذلك ، فإن تحديد الخلايا الرغوية بشكل فعال والتمييز بين لويحات AS الضعيفة له أهمية كبيرة للوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية السريرية وعلاجها.

وبناء على ذلك، قاد البروفيسور تشنغ ليمين من معهد علوم القلب والأوعية الدموية في مركز العلوم الصحية بجامعة بكين والمختبر الرئيسي لعلوم القلب والأوعية الدموية الجزيئية الفريق إلى استخدام الأجسام النانوية Ti3C2/ICG كأجهزة نانوية PA لتطوير منصة تصوير PA غير الغازية ، والتي أدركت بنجاح التصوير المباشر داخل الحتمية لويحات AS الضعيفة. وتحمل نتائج البحث عنوان "A Nanoprobe غير InvASive للتصوير الصوتي الضوئي في فيفو للبلاك تصلب الشرايين الضعيفة" ونشرت على الإنترنت في مجلة "المواد المتقدمة".

تتمتع كل من أوراق النانو Ti3C2 وICG بأداء تصوير PA ممتاز. وعلاوة على ذلك، تحتوي أغطية النانو Ti3C2 على مساحة سطح كبيرة محددة ويمكن استخدامها كمناطق نانوية محملة بمجموعة متنوعة من جزيئات ICG، بحيث يمكن للنانوبروبيس Ti3C2/ICG تحسين أداء PA بشكل كبير. من أجل إجراء التعرف الانتقائي للغاية على اللويحات الضعيفة ، اختارت العين البشرية العظم المعرب عنه (OPN) في الخلايا الرغوية لويحات AS كهدف. من خلال تعديل الأجسام المضادة OPN (OPN Ab) ، يمكن أن يتعرف OPN Ab/Ti3C2/ICG nanoprobe المشكل على خلايا الرغوة وأنسجة البلاك الضعيفة على وجه التحديد. بعد الحقن الوريدي في الفئران نموذج AS, وأظهرت OPN-Ab/Ti3C2/ICG nanoprobe تعزيز التصوير السلطة الفلسطينية بشكل خاص على قوس الأبهر الغنية بالبلاك الهشة.

كما وجد الباحثون أن الضامة والخلايا الرغوية التي لم تخضع لأي علاج لا تظهر أي مضان أحمر. بسبب عدم وجود تعديل OPN-Ab ، حتى لو تم احتضان nanoprobe Ti3C2 /ICG مع خلايا رغوية تفرط في التعبير عن OPN ، فإن تقاربها غير المحدد ضعيف للغاية. وبما أن تعبير OPN للخلايا الرغوية أعلى بكثير من تعبير الضامة ، فمن المتوقع أن تكون الخلايا الرغوية المحتضنة مع OPN Ab/Ti3C2/ICG nanoprobes قد عززت بشكل كبير الفلورسنت الأحمر ، في حين أن الضامة المعالجة بنفس الإشارة الفلورية ضعيفة نسبيا.

الموجات فوق الصوتية داخل الأوعية الدموية (IVUS) والتصوير بالأشعة السينية والتصوير المقطعي للتماسك البصري والتصوير بالرنين المغناطيسي (MR) هي الطرق الأكثر استخداما للتشخيص السريري ل AS. باستخدام هذه التقنيات يمكن أن نلاحظ جيدا مورفولوجيا مفصلة لويحات AS، وتحليل قابلية الذوبان من لويحات، وقياس سمك وسائل الإعلام intima. ومع ذلك ، فإن حساسيته منخفضة نسبيا ، ومن الصعب فحص المكونات الرئيسية لويحات AS ، مما يشكل تحديا كبيرا لتحديد اللوحات الضعيفة AS. التصوير الصوتي الضوئي هو نوع جديد من طريقة التشخيص الطبي الحيوي التي تجمع بين الحساسية العالية للتصوير البصري وعمق الاختراق العالي نسبيا للتصوير بالموجات فوق الصوتية ، مع دقة مكانية عالية وتباين جيد في الأنسجة. على سبيل المثال، باستخدام المصادر الداخلية يمكن أن تساعد مقارنة الهيموغلوبين (PA) أو الدهون الخارجية (PA) في التمييز بين الهيموغلوبين (PA) في بعض الأنسجة من الأنسجة العادية والمواد النانوية وجزيئات الصبغة العضوية مع الامتزاز النموذجي القريب من الأشعة تحت الحمراء. في الدراسات السابقة، كان تصوير السلطة الفلسطينية من AS تركز أساسا على التصوير داخل الأوعية الدموية السلطة الفلسطينية بمساعدة القسطرة فوق الصوتية داخل الأوعية الدموية التجارية أو لويحات AS. ومع ذلك ، لا يمكن للدراسات المختبرية النقية أن تثبت بشكل كامل جدوى تصوير السلطة الفلسطينية في بيئة أنسجة أكثر واقعية تحتوي على الدم ومعقدة. في التصوير داخل الأوعية الدموية في الجسم الحي PA هو طريقة تشخيص الغازية، مما يجعل من السهل تحديد الأنسجة الحية مباشرة. لوحة التالفة يجلب الكثير من عدم اليقين.

ظهور nanoprobes الأشعة تحت الحمراء القريبة يوفر حلا جيدا للتغلب على أوجه القصور المذكورة أعلاه. عادة ما يكون للانفوارب النانوية القريبة من الأشعة تحت الحمراء معاملات امتصاص بصري ممتازة ، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير حساسية تصوير السلطة الفلسطينية ، حتى عندما تواجه تحدي التداخل الخلفي القوي في نفس الوقت. مزيج من aptamers وظيفية و nanoprobes يعزز كذلك على المستوى الجزيئي التشخيص غير الغازية. ومع ذلك ، فإن تطبيق التصوير السلطة الفلسطينية غير الغازية في مرض AS لا يزال في مراحله الأولى.

باختصار، اقترح فريق البحث منصة تصوير غير الغازية في الجسم الحي السلطة الفلسطينية على أساس OPN-Ab/Ti3C2/ICG nanoprobes للتشخيص بديهية لويحات AS الضعيفة. باستخدام شيتات نانو Ti3C2 كما nanocarrier، جنبا إلى جنب مع طلاء جزيرة الأمير إدوارد، والترابط التكافؤي من OPN-Ab والحمل الكبير من جزيئات ICG تتحقق بشكل جيد. التصوير PA القائم على التحقيق هو حل جيد لفحص المكونات الرئيسية لويحات AS على المستوى الجزيئي ، كما يوفر العديد من الفرص لمزيد من الاستكشاف للتصوير غير الغازي للأنسجة العميقة (الشريان السباتي البشري والشريان السباتي والشريان السباتي).