נחושת יכולה לעזור ליצור תמונות MRI ברורות יותר ואבחון משופר

פרסומת
X-ray_Promo1


מדענים מצאו שימוש חדש לנחושת בעיצוב חומרי ניגוד בהדמיית תהודה מגנטית (MRI), שיכול לעזור ליצור תמונות טובות יותר שיסייעו לרופאים לאבחן את מצבם של חולים ביתר קלות ובטוחה.

פרסומת

חוקרים גילו אתר קשירה חדש של חלבון נחושת, שאינו מתרחש בטבע, שיש לו פוטנציאל ממשי לשימוש בחומרי ניגוד MRI המשמשים לשיפור הנראות של מבני גוף פנימיים בסריקות.

התגלית מבטלת את החוכמה הרפואית הקונבנציונלית לפיה נחושת אינה מתאימה לשימוש בחומרי ניגוד MRI ועשויה לסייע בפיתוח חומרי הדמיה חדשים עם פוטנציאל פחות סיכונים ותופעות לוואי מאשר קיים עם חומרי ניגוד נפוצים כיום.

חוקרים מאוניברסיטאות ברמינגהאם וסנט אנדרוז, כמו גם ממקור האור של Diamond, פרסמו את ממצאיהם ב PNAS לאחר יצירת אתר נחושת אביולוגי חמקמק ביותר הקשור לאטומים של תורמי חמצן בתוך פיגום חלבון.

המומחים גילו כי המבנה החדש הציג רמות יעילות ביותר של רגיעה – היכולת של חומר ניגוד להשפיע על זמני הרפיה של פרוטונים, מה שעוזר ליצור תמונות ברורות ואינפורמטיביות יותר במהלך סריקת MRI.

מחברת שותפה ד"ר אנה פיקוק, קוראת בכימיה ביו-אי-אורגנית באוניברסיטת ברמינגהאם, הגיבה: "הכנו אתר קושר נחושת חדש לביולוגיה שמראה פוטנציאל אמיתי לשימוש בחומרי ניגוד ומאתגר את הדוגמה הקיימת שנחושת אינה מתאימה לה. להשתמש ב-MRI."

"למרות שהנחושת התעלמה במידה רבה לשימוש בחומרי ניגוד MRI, הוכח כי אתר הקישור שלנו מציג יכולות חומר ניגוד מבטיחות ביותר, עם כושר הרפיה שווה ועדיף על חומרי ה-Gd(III) המשמשים באופן שגרתי ב-MRI קליני. התגלית שלנו מציגה גישה רבת עוצמה לגישה לכלים או סוכנים חדשים ליישומי הדמיה."

החוקרים מציינים כי ניתן להשתמש בחומרי הדמיה המבוססים על נחושת גם בסריקות טומוגרפיה פליטת פוזיטרון (PET), המייצרות תמונות תלת מימד מפורטות של פנים הגוף.

המחקר שלהם מראה שהשימוש בסליל מפותל מלאכותי ליצירת אתר הנחושת בתוך פיגום חלבון השיג תפקוד וביצועים שאינם קשורים בדרך כלל לנחושת.

"אתרי מתכת שאינם חלק מהרפרטואר של הביולוגיה חיוניים לספק למעצבי חלבונים ארגז כלים מורחב של כימיה שהם יכולים להשתמש בהם כדי לעצב מערכות פונקציונליות חדשות כמו יכולות ההדמיה המבטיחות שדווחו כאן", הוסיף ד"ר פיקוק.

"זה פותח יישומים מעבר למה שהביולוגיה מסוגלת לעשות כרגע ומציג כמה מהיתרונות של שימוש בפיגומי חלבון מיניאטוריים פשוטים כאמצעי שבעזרתו נוכל להנדס אתרי קשירת מתכת חדשים ואולי לא ידועים כרגע."

בסורקי MRI, חלקי הגוף נחשפים לשדה מגנטי חזק הגורם לקיטוב של גרעיני מימן של מים ברקמות לכיוון השדה המגנטי. גודל קיטוב הספין שזוהה משמש ליצירת תמונת MR אך דועך עם קבוע זמן אופייני המכונה זמן הרפיה T1.

לפרוטוני מים ברקמות שונות יש ערכי T1 שונים, שהוא אחד ממקורות הניגודיות העיקריים בתמונות MR. חומר ניגוד בדרך כלל מתקצר, אך במקרים מסוימים עולה, הערך של T1 של פרוטוני מים סמוכים – שינוי הניגודיות בתמונה ושיפור הנראות של מבני גוף פנימיים, כאשר התרכובות הנפוצות ביותר הן חומרי ניגוד מבוססי גדוליניום (GBCA) .

גדוליניום (בצורת אלוקים3+) משמש לעתים קרובות כחומר ניגוד, אך ישנם חששות סביבתיים ובטיחות מטופלים שהופכים את החקירה של חומרי ניגוד חדשים לתחום מחקר חשוב ופעיל. למרות שצריך לעשות יותר עבודה כדי להבטיח את היציבות של אתר חלבון נחושת חדש זה, מחברי המחקר מאמינים שעבודתם היא צעד ראשון מבטיח לקראת תכנון חומרי ניגוד חדשים מבוססי נחושת לסריקת MRI קלינית.



קישור לכתבת המקור – 2023-07-11 20:31:52

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר