對各種醫學影像,有萬用顯影劑嗎?

電腦斷層攝影,是新開發奈米顆粒適用的六種影像技術之一。Credit: Official U.S. Navy Imagery CC BY 2.0

醫學影像幫助診斷疾病,已經是再普遍不過的事情。大概沒有人沒照過X光吧! 從看牙齒到健康檢查,各式各樣的醫學攝影,X光、核磁共振、超音波、正子造影…等等,各有他們的用途和優缺點。像是有的攝影專門看骨骼,有的攝影專門看血管,患者需要根據不同的醫學影像設備和照射的目的,注射或服用專用顯影劑,用來增加影像照射時的反應,以增影像的對比,之後醫師根據這些影像結果,互相參照來診斷。現在還沒有萬用醫學影像技術,也就是什麼都能看穿,一覽無遺的複合醫學影像技術機台。

多功型顯影劑?

各位有使用過瑞士刀嗎?瑞士刀裡面是很多小工具的集合,你只要有一把瑞士刀,就可以取代攜帶各種不同工具的使用。有瑞士刀型的顯影劑嗎?一劑就可以應付所有的影像技術設備。

美國紐約州立大學水牛城分校(University of Buffalo)的研究員結合兩種生物相容物,設計成奈米顆粒,可以提供給六種不同的影像技術使用。是第一種多功型的顯影奈米顆粒。未來,患者很有機會只要注射一劑,就可以適用各種不同的影像技術。醫師可以得到一張更清楚顯示患者器官組織的影像,幫助專業診斷和確認腫瘤的區域邊界。

兩部分組成的奈米顆粒

這個奈米顆粒分成兩部分,一是顆粒的核心,稱作「上轉換核心」(upconversion core),其組成元素有 鈉(sodium)、鐿(ytterbium)、氟(fluorine)、釔(yttrium)、銩(thulium),在紅外線照射下發出藍光;另外是顆粒的外層包住核心,成份是「卟啉 – 磷脂」(PoP, porphyrin-phospholipids)。這兩個部分各司其職,核心成份的鐿(ytterbium),原子量高,有助於電腦斷層造影(CT),也就是以X光為基礎的影像技術;而外層的PoP具有生物光子(biophotonic)的特質,對螢光(fluorescence imaging)顯影和光聲(photoacoustic imaging)造影有幫助,同時,由於PoP善於吸引銅,也對正子造影(PET)和切倫科夫冷光成像(Cerenkov luminescence imaging)有幫助。

適用六種醫學影像技術

六種醫學影像技術為:螢光顯影、光聲造影、正子造影、切倫科夫冷光成像、上轉換成像和電腦斷層攝影

如果這種奈米顆粒可行,將成為醫學影像上的一種新工具,單一分子到細胞,甚至血管或者器官,整個生物體攝影都適用。在正式應用到臨床使用前,奈米顆粒還要做更多測試來確定使用的安全性。不過因為它不含任何有毒金屬,相對風險較低。

下一步,除了安全性問題,研究團隊希望可以開發更多的應用。例如,開發可以結合在顆粒外層的「卟啉 – 磷脂」上面的分子,同時這個分子也可以目標腫瘤細胞,如此的話,醫師可以藉由這種影像,判定特定組織的位置。

文章參考:University of Buffalo
圖片來源:Official U.S. Navy Imagery CC BY 2.0

 



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BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。