Agente de contraste basado en níquel mejora la imagenología fotoacústica

Según un estudio nuevo, un agente de contraste biocompatible, desarrollado recientemente, aumenta la absorbancia específica del infrarrojo cercano (CIR) para la obtención de imágenes fotoacústicas (FA) de los tejidos.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH; República de Corea), la Universidad Nacional de Chonnam (Gwangju, República de Corea) y otras instituciones, el agente de contraste de nanopartículas poliméricas basado en níquel ditioleno (NiPNP) absorbe la luz a la longitud de onda de 1.064 nm. La longitud de onda CIR más larga mejora la señal FA al permitir una fuerte absorción de luz en la ventana CIR-II, que es 287% más alta que la de la ventana CIR-I.

El sistema clínico de imágenes FA/ultrasonido incluye el dispositivo de ultrasonido clínico totalmente programable EC-12R de Alpinion Medical Systems (Seúl, Corea del Sur), y el láser Nd: YAG Phocus portátil de Opotek (Carlsbad, CA, EUA). Después de verificar la biocompatibilidad de las nanopartículas a base de níquel, los investigadores obtuvieron imágenes FA de calidad de diagnóstico de tejidos superficiales y profundos de ratas vivas, incluidos los ganglios linfáticos centinelas, el tracto gastrointestinal y la vejiga, logrando una profundidad de penetración máxima de 0,4 centímetros. El estudio fue publicado en la edición de marzo de 2020 de la revista Theranostics.

“Nuestros resultados demuestran que con una fuerte absorción en la ventana CIR-II y con una profundidad de imagen más profunda, la traducción clínica de imagen fotoacústica con NiPNP es factible para estudios preclínicos y, por lo tanto, facilitaría más investigaciones clínicas”, concluyeron el autor principal, el profesor Chulhong Kim, PhD , de POSTECH, y colegas. “El láser consistía en una fuente de bombeo Nd: YAG y un oscilador paramétrico óptico sintonizable, que permitió el uso selectivo de longitudes de onda de 532, 1.064 y 680-900 nm como fuente de excitación FA”.

Las imágenes FA se basan en pulsos láser no ionizantes disparados a tejidos biológicos; parte de la energía suministrada se convierte en calor, lo que conduce a una expansión termoelástica transitoria y a la posterior emisión ultrasónica de banda ancha, que se puede detectar mediante transductores ultrasónicos y ser analizada para producir imágenes. La magnitud de la señal fotoacústica es proporcional al depósito de energía local, lo que se puede mostrar mediante contraste de absorción óptica en las imágenes de las áreas objetivo.

Enlace relacionado:
Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang
Universidad Nacional de Chonnam
Alpinion Medical Systems
Opotek