Probe bimodal de fluorescencia NIR/IRM activable para imágenes in vivo mediante reacción fluorogénica mediada por...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Imágenes moleculares
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• El autoensamblaje sensible a estímulos de moléculas pequeñas en nanoestructuras es prometedor para la imagen molecular y la ingeniería de tejidos.
• La activación simultánea de señales de imagen multimodales dentro de una sola sonda de molécula pequeña sigue siendo un desafío significativo.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y desarrollar sondas bimodales de fluorescencia de infrarrojo cercano (NIR) y resonancia magnética (MR) activables basadas en pequeñas moléculas.
• Integrar una reacción fluorogénica con autoensamblaje in situ sensible a las enzimas para obtener imágenes moleculares mejoradas.

Principales métodos:

• Diseñado una sonda bimodal (P-CyFF-Gd) que integra una reacción fluorogénica con autoensamblaje sensible a las enzimas.
• Utilizó la fosfatasa alcalina (ALP) como objetivo modelo, aprovechando su sobreexpresión en las membranas celulares.
• Las nanopartículas ensambladas localizadas por membrana (NPs) visualizadas mediante microscopía electrónica de crioscáner (cryo-SEM).

Principales resultados:

• Se logró una mejora simultánea de la fluorescencia NIR de > 70 veces y un aumento de la relaxividad r1 de ~ 2,3 veces tras la activación de ALP.
• Habilitado imágenes en tiempo real, de alta sensibilidad y alta resolución espacial y localización de la actividad de ALP en células tumorales vivas y ratones.
• Se delinearon con éxito focos de tumores hepáticos ortotópicos, ayudando a la resección quirúrgica intraoperatoria guiada por imágenes.

Conclusiones:

• La estrategia desarrollada combina efectivamente la fluorescencia NIR activable y la resonancia magnética a través del autoensamblaje in situ para la imagen de la actividad ALP.
• Este enfoque ofrece una plataforma versátil para diseñar otras sondas bimodales activables para la actividad enzimática in vivo en tiempo real y la localización por imágenes.
• La sonda facilita la resección eficiente del tumor guiada por imágenes, destacando sus potenciales aplicaciones clínicas.