开发和验证一个可控加热装置,用于长期MRI的3D微流体瘤模型的控制

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像
• 癌症研究 癌症研究

背景情况:

• 传统的对比剂测试使用细胞/动物研究,这有局限性.
• 2D培养缺乏动态流动,而体内MRI面临麻醉的监管障碍.
• 微流体瘤模型 (MTM) 提供了一个有前途的替代方案,但由于灵敏度低,导致MRI存在挑战.

研究的目的:

• 开发一种在微流体瘤模型 (MTM) 上进行磁共振成像 (MRI) 的方法.
• 为了使MTM的纵向MRI研究能够进行增强的对比剂评估.
• 为了克服微流体器件MRI的灵敏度限制.

主要方法:

• 开发了CHAMP-3 (微流体和便携性可控加热装置) 用于MTM在MRI期间的温度控制.
• 集成了一个MRI兼容的温度监测系统.
• 在3DMTM上使用没有微线圈的常规设备进行低场 (1T) MRI.

主要成果:

• 在CHAMP-3中,MTM保持在约37°C (表面) 和35.5°C (介质) 的温度.
• 在3DMTM中实现了增强的T1加权MRI对比度.
• 用自由 (Mn2+) 溶液和Mn2+标记瘤细胞进行MTM的MRI成功证明.

结论:

• 本研究介绍了使用标准设备在低电场强度下对MTM进行的首次MRI.
• 开发的系统可以对MTM进行纵向MRI研究,促进对比剂的开发.
• 这种方法弥合了细胞和动物研究之间的差距,使得癌症研究更有效.