5.1. Методы оптической визуализации

Для оптической молекулярной визуализации чаще всего используются квантовые точки. Они представляют собой неорганические флуоресцентные наночастицы, имеющие целый ряд преимуществ по сравнению с органическими флуоресцентными метками. Kвантовые точки могут быть идеальным инструментом для молекулярной визуализации у животных in vivo. Диагностическая ценность квантовых точек существенно возрастает при обеспечении их селективной доставки в определенный орган или ткань без нарушения их функции. Направленная доставка квантовых точек становится возможной при их конъюгации с пептидами или антителами.

Первое исследование, посвященное возможности использования квантовых точек для молекулярной визуализации, показало, что конъюгация пептидов с квантовыми точками приводит к их селективному накоплению в сосудах опухолей и других тканей ex vivo (Akerman et al., 2002). Позднее были выполнены исследования, показавшие возможность использования конъюгатов «квантовые точки-пептид» для визуализации специфических тканей in vivo. Так, в работе Cai et al. (2006) применялись квантовые точки, конъюгированные с трипептидом АРГ-ГЛИ-АСП. Последний является антагонистом интегрина a_vβ₃, который, в свою очередь, селективно экспрессируется на поверхности опухолевых клеток и сосудов. В результате внутривенного введения конъюгатов квантовых точек с указанным трипептидом авторам удалось добиться идеальной флуоресцентной визуализации подкожной глиобластомы у мышей in vivo. Kвантовые точки также конъюгировались с моноклональными антителами против мембранного простатоспецифического антигена для детекции рака предстательной железы у мышей in vivo (Gao et al., 2004). В другом исследовании применялись конъюгаты квантовых точек и антител против альфафетопротеина для визуализации гепатомы in vivo (Yu et al., 2007).

Tada et al. (2007), используя метод высокоскоростной конфокальной биомикроскопии кожной складки, изучили движение единичной (!) квантовой точки, конъюгированной с антителом против герцептина-2, у мышей с раком молочной железы. При этом авторы наблюдали циркуляцию квантовой точки в просвете кровеносных сосудов, экстравазацию квантовой точки, ее связывание с мембранным антигеном и движение от мембраны опухолевой клетки к перинуклеарной зоне.

К сожалению, прижизненная флуоресцентная визуализация тканей с помощью квантовых точек, успешно продемонстрированная в нескольких исследованиях на мелких лабораторных животных, в силу ограниченной глубины проникновения оптического сигнала не может быть напрямую экстраполирована на клиническую практику. В клинической медицине эта методика может применяться для визуализации поверхностных тканевых образований (опухоли кожи и подкожной клетчатки), интраоперационной диагностики и визуализации зон, доступных при эндоскопии.

<<< Назад | Читать дальше >>>

Нанотехнологии в биологии и медицине: современное состояние вопроса

Нанотехнологии в биологии и медицине. Коллективная монография под ред. чл.-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто. 2009 г.