Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Rezonans magnetyczny tropi pojedyncze komórki

Recommended Posts

Umiejętne zastosowanie zjawiska rezonansu magnetycznego pozwala na znaczne rozszerzenie możliwości nowoczesnej diagnostyki - udowadnia badacz z Carnegie Mellon University. Dzięki użyciu odpowiednich "znaczników" możliwe jest nawet śledzenie niewielkich grup komórek krążących w organizmie.

Obrazowanie z użyciem rezonansu magnetycznego (MRI - ang. Magnetic Resonance Imaging) polega na wytwarzaniu fal elektromagnetycznych o częstotliwości zgodnej z własną częstotliwością atomów określonego pierwiastka, a następnie odczytywaniu ich lokalizacji na podstawie pomiaru pola elektromagnetycznego powstałego w wyniku ich pobudzenia. Przypomina to nieco działanie wahadła: tylko określona częstotliwość popychania zawieszonej na sznurku kuli będzie ją rozpędzała, zaś każda inna będzie zmniejszała jej szybkość. Wystarczy wobec tego sprawdzić, które "wahadła" (atomy) zostały rozpędzone, by wiedzieć, czy należa do określonego pierwiastka.

W typowym badaniu MRI wykorzystuje się częstotliwość charakterystyczną dla atomów wodoru, pierwiastka bardzo pospolitego w ludzkim organizmie (wchodzi w skład wody, cukrów, białek itd.). Prowadzący eksperyment dr Eric Ahrens poszukiwał jednak pierwiastka znacznie rzadszego - fluoru.

Eksperyment polegał na wyznakowaniu komórek krwi za pomocą perfluoropolieteru (PFPE), związku organicznego wysyconego atomami fluoru. Nasycone tą substancją komórki podano następnie do organizmu myszy. Po pewnym czasie przeprowadzono badanie zwierząt z użyciem rezonansu magnetycznego. Dr Ahrens wykazał, że zastosowanie opisanej techniki pozwala na precyzyjną ocenę liczby i lokalizacji podanych komórek w ciele gryzonia. Jak tłumaczy naukowiec, dzięki naszej technologii możemy obrazować określone komórki w czasie rzeczywistym i w sposób wysoce selektywny. Pozwala to na śledzenie ich położenia i ruchu oraz na ocenę ich liczby. Następnie używamy konwencjonalnego badania MRI, by uzyskać wysokiej jakości obraz pozwalający na zlokalizowanie poszukiwanych komórek w kontekście anatomicznym. Proces ten jest ułatwiony właśnie dzięki zastosowaniu fluoru jako chemicznego "znacznika" - jest on na tyle rzadki, że pozytywny sygnał w badaniu rezonansem magnetycznym oznacza wykrycie poszukiwanych komórek, a nie jakichkolwiek innych struktur.

Możliwość śledzenia zmian położenia komórek krwi jest konieczna dla zrozumienia ich roli w procesach chorobowych. Dzięki opracowanej na Carnegie Mellon University metodzie możliwa jest ich obserwacja w czasie rzeczywistym i w sposób nieszkodliwy dla myszy, co także stanowi jej istotną zaletę. Jest to również istotne z punktu widzenia badań klinicznych - coraz więcej terapii eksperymentalnych opiera się na zastosowaniu żywych komórek, lecz stosowane dotychczas metody ich znakowania, oparte na użyciu jonów metali, były niezadowalające z uwagi na niską precyzję analizy.

Zdaniem dr. Ahrensa metoda znakowania komórek z użyciem PFPE może być przydatnym narzędziem monitorowania postępu leczenia: moglibyśmy znakować lecznicze komórki z użyciem naszego odczynnika zanim wszczepimy je do organizmu. W ten sposób moglibyśmy używać MRI do wizualizowania ruchu komórek w ciele pacjenta i monitorować, czy migrują do miejsc, gdzie powinny ostatecznie trafić, i czy zatrzymują się tam na dłużej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rezonans magnetyczny i tomografia komputerowa to często zalecane metody badań obrazowych, które mimo pewnych podobieństw odpowiadają na inne medyczne pytania. Jeśli chcemy się dowiedzieć, na czym dokładnie polegają i jakie występują między nimi różnice, zapraszamy do artykułu!
      Nowoczesne technologie obrazowania
      Zarówno rezonans magnetyczny (RM), jaki i tomografia komputerowa (TK), wykorzystują nowoczesne technologie obrazowania, które z niebywałą dokładnością pozwalają odwzorować struktury znajdujące się wewnątrz ludzkiego ciała. Badaniu mogą być poddane poszczególne części ciała, konkretne narządy lub w razie potrzeby całe ciało - np. w celu wykrycia ewentualnych przerzutów nowotworowych. Pełną listę badań z zakresu RM i TK można znaleźć pod adresem Badania.znanylekarz.pl - po wybraniu konkretnego badania można wyszukać oferujące je placówki diagnostyczne, porównać ceny i od razu umówić się na wykonanie badania w dogodnym terminie.
      W obu przypadkach przebieg badania wygląda bardzo podobnie. Pacjent układa się na specjalnym stole, który wsuwany jest automatycznie do urządzenia z okrągłym otworem, przypominającym tunel. Technik, który nadzoruje badanie przebywa w osobnym pomieszczeniu i zdalnie wydaje pacjentowi polecenia dotyczące np. wstrzymania oddechu w odpowiednim momencie. Na tym kończą się jednak podobieństwa.
      Istotną różnicę stanowi technologia stosowana podczas badania. We wnętrzu tomografu zainstalowane są lampy rentgenowskie odpowiedzialne za wykonywane serii prześwietleń pod różnymi kątami. W rezonansie zaś to zadanie spoczywa na falach radiowych i wytworzonemu w tych specyficznych warunkach polu magnetycznemu. Towarzyszą temu głośne dźwięki, czego absolutnie nie zaobserwujemy podczas tomografii.
      Kiedy tomografia? Kiedy rezonans?
      To, na jakie badanie zostaniemy wysłani, zależy od decyzji lekarza, między innymi z tego powodu, że tomografia - ze względu na szkodliwe promieniowanie rentgenowskie - wymaga skierowania. W małej ilości nie jest ono szkodliwe, ale jeśli to badanie jest wykonywane zbyt często, może prowadzić do nieodwracalnych zmian w organizmie, uszkadzając DNA w komórkach, co w konsekwencji przyczynia się nawet do rozwoju nowotworów. Lekarz więc musi ocenić, czy przyczyna medyczna wymaga wykonania tomografii, czy raczej nie jest to konieczne.
      Zupełnie inaczej wygląda to w przypadku rezonansu magnetycznego, gdyż wykorzystywane w czasie tego badania fale radiowe nie są niebezpieczne dla tkanek. Oczywiście z pewnymi wyjątkami, które dotyczą osób, którym wszczepiono na przykład rozrusznik serca czy pompę insulinową. Rezonans może zaburzyć ich działanie.
      Czym jeszcze różnią się oba badania?
      Ważną różnicą jest także czas badania. Rezonans potrafi trwać nawet dwa razy dłużej od tomografii, co sprawia, że w przypadku nagłego zdarzenia (jak wypadek) przeprowadza się tomografię, by szybko przekonać się, z jakimi zmianami w organizmie mamy do czynienia. Tomografia to jednocześnie tańsza i powszechniejsza metoda badania.
      Co istotne, mimo że obie metody są bardzo dokładne, to jednak rezonans zapewnia większe możliwości, pozwalając zobaczyć także tkanki, których nie da się sprawdzić podczas tomografii. Często więc rezonans jest ważnym uzupełnieniem tomografii, zapewniając uzyskanie dokładniejszej diagnozy.
      Podsumowując, zarówno rezonans magnetyczny, jak i tomografia komputerowa są niezbędnymi badaniami, by precyzyjnie sprawdzić stan organizmu. Konieczność ich wykonania warto jednak skonsultować z lekarzem, który oceni, czy nie ma żadnego ryzyka dla zdrowia w związku z technologią stosowaną w każdym z nich. 

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wśród osób nieprzejawiających w danym momencie objawów demencji te z obszarami korowymi o mniejszej objętości są bardziej zagrożone wczesną chorobą Alzheimera. Podczas badań porównywano rejony, o których wiadomo, że ulegają degeneracji w jej przebiegu.
      W ramach studium naukowcy analizowali skany z rezonansu magnetycznego (MRI) mózgu 159 osób bez demencji. Średnia wieku wynosiła 76 lat. Określano grubość wybranych rejonów kory. Na tej podstawie 19 ludzi trafiło do grupy wysokiego ryzyka alzheimeryzmu, 116 do grupy przeciętnego ryzyka, a 24 do grupy niskiego ryzyka. Na początku studium i przez 3 kolejne lata ochotników poddawano testom pamięciowym, a także dotyczącym rozwiązywania problemów i uwagi. Okazało się, że 21% przedstawicieli grupy wysokiego ryzyka doświadczyło pogorszenia funkcji poznawczych w ciągu 3 lat od wykonania rezonansu. W grupie średniego ryzyka dotyczyło to 7%, a w grupie niskiego ryzyka nikt nie miał tego typu problemów.
      Potrzebne są dalsze badania nad tym, jak wykorzystywanie skanów MRI do pomiaru rozmiarów różnych regionów mózgu w połączeniu z innymi testami może pomóc w jak najwcześniejszym zidentyfikowaniu osób z grupy najwyższego ryzyka wczesnej choroby Alzheimera - podkreśla dr Bradford Dickerson z Massachusetts General Hospital w Bostonie.
      Dickerson i jego współpracownik dr David Wolk z Uniwersytetu Pensylwanii wykorzystali dane zebrane w ramach Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Poza zmianami w zakresie grubości kory w określonych rejonach, panowie zauważyli, że w płynie mózgowo-rdzeniowym 60% osób w największym stopniu zagrożonych alzheimerem występowały podwyższone stężenia białek powiązanych z chorobą, w porównaniu do 36% przedstawicieli grupy przeciętnego ryzyka i 19% ludzi z grupy niskiego ryzyka.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Iloraz inteligencji może znacząco wzrosnąć lub spaść w wieku nastoletnim. Zjawisko to wiąże się ze zmianami w budowie naszego mózgu.
      Dotąd inteligencję uznawano za stabilną cechę i iloraz wyliczony na pewnym - zazwyczaj dość wczesnym - etapie życia wykorzystywano do przewidywania osiągnięć szkolnych i przebiegu kariery zawodowej. Naukowcy z Wellcome Trust Centre for Neuroimaging z Uniwersyteckiego College'u Londyńskim pokazali jednak ostatnio, że IQ wcale nie jest stały.
      Zespół prof. Cathy Price testował w 2004 roku 33 zdrowe osoby, które miały wtedy 12-16 lat. Test powtórzono w 2008 r. Za każdym razem wykonywano badanie rezonansem magnetycznym.
      Naukowcy odnotowali znaczące zmiany w IQ. W przypadku niektórych nastolatków iloraz inteligencji wzrósł nawet o 20 punktów, a u części spadł o podobną liczbę punktów. By stwierdzić, czy wahnięcia te są istotne statystycznie, Brytyjczycy zestawili z nimi skany MRI. Odkryliśmy wyraźną korelację między zmianami w osiąganych wynikach a budową mózgu, dlatego możemy z określoną dozą pewności stwierdzić, że zmiany w IQ są czymś realnym - wyjaśnia Sue Ramsden.
      Akademicy mierzyli zarówno iloraz słowny, jak i bezsłowny każdego nastolatka. Dzięki temu stwierdzili, że wzrost słownego IQ wiązał się ze zwiększeniem gęstości istoty szarej w lewej korze ruchowej, która jest aktywowana podczas tzw. produkcji mowy. Poprawa bezsłownego IQ towarzyszyła wzrostowi gęstości istoty szarej w związanym z ruchami ręki przednim płacie móżdżku. Wzrostowi słownego ilorazu inteligencji niekoniecznie towarzyszył wzrost bezsłownego IQ.
      Prof. Price podkreśla, że nie wiadomo, skąd taka zmiana IQ i dlaczego u jednych nastolatków doszło do poprawy, a u innych do pogorszenia wyników. Niewykluczone, że wyjaśnieniem może być przynależność do podgrupy osób rozwijających się wcześnie lub późno (zawsze porównuje się do norm dla grupy wiekowej, więc ktoś rozwijający się wcześniej zdystansuje pozostałych, a przede wszystkim rówieśników później rozpoczynających dany etap dojrzewania). Należy także uwzględnić ewentualną rolę edukacji w zmianie IQ.
      Rodzi się pytanie, czy skoro budowa mózgu zmienia się w życiu dorosłym [vide badania na uczących się czytać partyzantach z Kolumbii], może się także zmienić iloraz inteligencji. Przypuszczam, że tak - podsumowuje prof. Price.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...