Brustkrebs ist die häufigste Krebserkrankung bei Frauen. Aber einzelne Tumore können erheblich variieren, mit verschiedenen räumlichen mustern innerhalb Ihrer Masse. Forscher der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz-Zentrums München haben nun visualisiert die räumlichen Veränderungen in Tumoren mittels optoacoustics. Diese Methode kann hilfreich sein für die zukünftige Entwicklung von neuen Drogen.
Bösartige Tumoren verbrauchen Nährstoffe und Sauerstoff schneller als gesunde Zellen. So zu tun, Sie rekrutieren Blutgefäße in Ihrer Umgebung. Je nach tumor-Art und genetischem Profil, es gibt Unterschiede, wie Tumore Aussehen, intern. In der Regel, Tumoren, verschiedenen mustern, über deren Volumen. Die Rolle dieser räumlichen Heterogenität ist nicht gut verstanden oder Studium im Wohn-Tumoren. In der Regel verwendet, um zu verstehen, biologische Funktionen in Tumoren, optische Mikroskopie, zum Beispiel, haben Sie nur eingeschränkte Einblicke in die räumliche Heterogenität der Tumoren, wie es greift nur auf volumes, die weniger als einen Kubik-millimeter.
Hohe Auflösung mit neuen bildgebenden Methode
Eine neue Technik, entwickelt von der Münchner Forscher, bekannt als multi-spectral optoacoustic mesoscopy (MSOM), hat nun gezeigt, kann die Lösung optischen Kontrast durch tumor volumes, sind mindestens 1.000-mal größer als die möglich mit optischer Mikroskopie, ermöglicht high-resolution-Visualisierung von tumor-Heterogenität Muster. Mit dieser bildgebenden Methode, der tumor ist zunächst begeistert von allen Seiten mit Impulsen von Infrarot-laser-Licht. „Tumor-und Gewebe-Komponenten, die nehmen diese Anregung Licht zu Unterziehen, eine kleine, vorübergehende Temperaturerhöhung, die führt zu einem kleinen lokalen volume expansion, gefolgt von einer Kontraktion. Diese expansion und Kontraktion Prozess erzeugt einen schwachen Ultraschall-signal, das, die wir sammeln, mit einem Detektor“, sagt Gast-Forscher Dr. Jiao Li.
Die gesammelten Daten werden mathematisch verarbeitet, um form-Licht-absorption Bilder, die zeigen verschiedene tumor-Muster reflektieren tumor-Oxygenierung und vaskularisation. „Für das erste mal, MSOM bietet optische Bilder, die erreichen innerhalb von Tumoren bis zu einer Tiefe von zehn Millimetern und mehr mit einer Auflösung von weniger als 50 Mikrometern haben,“ sagt Dr. Li.
Verständnis der funktionellen Vielfalt, die in Tumoren
„MSOM imaging von soliden Tumoren erlaubt uns, zu sehen, Tumoren in einem neuen Licht“, sagt Prof. Vasilis Ntziachristos, Ordinarius für Biologische Bildgebung der TUM und Direktor des Instituts für Biologische und Medizinische Bildgebung am Helmholtz Zentrum München. „MSOM ermöglicht es uns, zu verstehen, wie tumor-Funktionalität unterscheidet sich in den tumor, deutlich nach dem erreichen der optischen Beobachtungen sowie über die Eindringtiefe Beschränkungen der optischen Mikroskopie“.
Bei den Aufnahmen von mamma Karzinomen von Mäusen, die Forscher können sehen, die Muster, der angibt, das Vorhandensein oder fehlen von Blutgefäßen und somit die Studie Blutversorgung Muster. MSOM können auch beheben, Hämoglobin, und angeben, ob Sauerstoff gebunden ist Hämoglobin oder nicht. Darüber hinaus MSOM Bilder verwendet wurden, um zu bestimmen, Durchlässigkeit der Gefäßwände relativ zu den Nanopartikeln. Mit der Maus-Modell konnten die Wissenschaftler bereits in der Lage zu verfolgen, wie die winzige gold-Partikel transportiert wurden.
3-D-tumor-Bilder ohne chirurgische Biopsie