使用纳米粒子点亮心血管问题

 
南加州大学副教授Eun Ji Chung，南卡罗来纳州立大学的Karl Jacob博士和Karl Jacob III早期职业主席。图片来源：USC维特比工程学院心脏病和中风是世界上最致命的两种疾病，根据世界卫生组织的数据，2016年造成超过1500万人死亡。这两种全球性健康危机中的一个关键潜在因素是常见状况，动脉粥样硬化或脂肪沉积物的堆积，炎症和血管壁斑块。到40岁时，大约一半的人会出现这种状况，其中许多人没有症状。
USC维特比生物医学工程学系研究人员的一项新的纳米创新技术可能会通过检测可引发心脏病发作和中风的不稳定钙化，使医生查明斑块何时变得危险。
研究-来自博士学位在Eun Ji Chung的指导下，学生Deborah Chin，Karl Jacob Jr.博士和Karl Jacob III早期职业主席与南加州大学凯克医学院临床外科助理教授Gregory Magee合作出版了《皇家化学学会材料化学学报B.
当冠状动脉发生动脉粥样硬化时，由于斑块或钙化诱导的破裂引起的阻塞可导致血凝块，切断心脏的血流，这是大多数心脏病发作的原因。当这种情况发生在通向大脑的血管中时，会引起中风。
Chung说：“动脉不必被80%阻塞才是危险的。被斑块阻塞45%的动脉更容易破裂。” “仅仅因为斑块很大，并不一定意味着它是不稳定的斑块。”
Chung说，当动脉斑块内形成小的钙沉积物(称为微钙化)时，该斑块容易破裂。
但是，使用传统的CT和MRI扫描方法或血管造影来确定血管钙化是否不稳定并可能破裂是特别困难的，因为它具有其他风险。
主要作者Chin说：“血管造影术需要使用具有侵入性并且具有组织损伤固有风险的导管。” “另一方面，CT扫描涉及电离辐射，这可能对组织造成其他有害影响。”
Chung说，传统成像的分辨率限制为医生提供了较大钙化的“鸟瞰图”，这不一定是危险的。她说：“如果钙化在微观范围内，则很难挑选出来。”
研究团队开发了一种称为胶束的纳米颗粒，该纳米颗粒会自身附着并点亮钙化，从而使在成像过程中更容易看到易于破裂的较小堵塞物。
Chin说，胶束能够特异性地靶向羟基磷灰石，羟基磷灰石是动脉和动脉粥样硬化斑块中存在的钙的一种独特形式。
Chin说：“我们的胶束纳米颗粒对细胞和组织的毒性最小，并且对羟基磷灰石钙化具有高度特异性。” “因此，这可以最小化确定有害血管钙化的不确定性。”
该团队已经在动脉粥样硬化小鼠模型中的盘中的钙化细胞上测试了它们的纳米颗粒，并使用了血管外科医生Magee提供的患者来源的动脉样本进行了测试，这表明它们不仅适用于小型动物，而且适用于人体组织。
Chin说：“在我们的案例中，我们证明了我们的纳米颗粒在最常用的动脉粥样硬化小鼠模型中与钙化结合，并且在源自患者的钙化血管组织中起作用。”
Chung说，研究小组的下一步是利用胶束颗粒用于靶向药物治疗，以治疗动脉钙化，而不仅仅是检测潜在的阻塞。
Chung表示：“纳米颗粒和纳米医学背后的想法是，它可以像亚马逊载体系统那样，将药物转运到体内的特定地址或特定位置，而不是不希望到达的地方。”说过。
她说：“希望这可以减少剂量，但在疾病部位具有很高的疗效而又不损害正常的细胞和器官过程。”