Wissenschaftler haben berichtet, eine erweiterte imaging-Technik, die ermöglicht, den Zustand des Gelenkknorpels untersucht werden—bis hin auf die molekulare Ebene. Die Technik hat Potenzial für Diagnostik und Therapie-Planung von Knorpel, Krankheit und Beeinträchtigung, einschließlich für die Behandlung von Arthrose.
„Beschädigung und Zerstörung von Knorpel rund um die Gelenke führt zu schweren Schmerzen und Verlust der Mobilität“, sagt Dr. Saabah Mahbub, Research Fellow am ARC Centre of Excellence für Nanoskalige Biophotonik (CNBP) und Erstautor der veröffentlichten Studie.
„Wir brauchen ein Werkzeug, um uns helfen zu bestimmen, Objektiv, den Grad des problem, dass der Gelenkknorpel zeigt. Dann brauchen wir einen Weg, um in der Lage sein zu überwachen, die Wirksamkeit von Knorpel-Regenerations-Therapien, die in der Lage sind, übernommen zu werden“, sagt er.
„Im Idealfall müssen wir in der Lage, das zu tun diese Kontrolle auf molekularer Ebene und in einer minimal-invasiven Art und Weise.“
Eine cutting-edge-Technik bezeichnet hyperspektrale Bildgebung verwendet wurde, von Dr. Mahbub, dies zu erreichen. Dieses kombiniert die Leistungsfähigkeit moderner optischer Mikroskopie zusammen mit Hochleistungs-Daten-Analyse, Messen und Bild die elektromagnetische Licht-Wellen wird durch die Knorpel-Gewebe und Knorpel-Zellen, bekannt als Chondrozyten.
„In dieser Studie haben wir unsere erweiterte hyperspektrale Mikroskopie zum arthrotischen menschlichen Knorpel zu untersuchen, Ihre Fähigkeit zur Generierung molekularer Daten, und um uns zu helfen, prägen die Knorpel-Erkrankung-Zustand, sowie zu prüfen, potential treatment effects“, sagt er.
„Mit diesem Ansatz konnten wir identifizieren, die Arten und Mengen von Kollagen (Kollagen I und Kollagen II) im Knorpelgewebe als auch der test für die spezifische co-Enzyme, die FAD und NADH in den Chondrozyten.“
In einem Durchbruch für Dr. Mahbub, die hyperspektrale-basierten Studie war auch in der Lage, die Erkennung von Nebenwirkungen Knorpel-Behandlungen (in diesem Fall die Verwendung von Sekreten aus Stammzellen). Diese war gekennzeichnet durch hyperspektrale Bilder angibt, änderungen in der Zusammensetzung des Knorpels – Verhältnisse von Kollagen I zu Kollagen II – beim Vergleich von pre-und post-Knorpel-Behandlung Aktivität.“
„Wir glauben, dass die Ebenen von Kollagen I, Kollagen II und assoziierten Proteinen empfindlich sein können zu Verbesserungen in der Gesundheit der Knorpel und könnte verwendet werden, zu überwachen Patienten Fortschreiten und zu unterscheiden zwischen den Auswirkungen der verschiedenen Arthrose-Therapien“, sagt Dr. Mahbub.
Es ist vorgesehen, dass in Zukunft diese neue imaging-Technik verfügbar sein wird, um Patienten in einem klinischen setting, in dem es bereitgestellt wird endoskopisch über kleine Schnitte in gerichteten Bereichen des Körpers.
Die nächsten Schritte für Dr. Mahbub und dem Forschungsteam zur weiteren Untersuchung der molekularen Grundlagen der progression der Knorpel Verschlechterung als auch eine regeneration.