Nova técnica para visualizar o fluxo sanguíneo envolve nanotubos de carbono e lasers
p Essas imagens dos vasos sanguíneos de um camundongo mostram a diferença na resolução entre a imagem tradicional de fluorescência no infravermelho próximo (parte superior) e a nova técnica NIR-II de Stanford (parte inferior).
p (Phys.org) —Os cientistas de Stanford desenvolveram uma técnica de imagem por fluorescência que lhes permite visualizar os vasos sanguíneos pulsantes de animais vivos com uma clareza sem precedentes. Em comparação com as técnicas de imagem convencionais, o aumento na nitidez é semelhante a limpar a névoa de seus óculos. p A tecnica, chamado de imagem de infravermelho próximo II, ou NIR-II, envolve primeiro a injeção de nanotubos de carbono solúveis em água na corrente sanguínea do sujeito vivo.
p Os pesquisadores então iluminam um laser (sua luz está na faixa do infravermelho próximo, um comprimento de onda de cerca de 0,8 mícron) sobre o sujeito; nesse caso, um rato.
p A luz faz com que os nanotubos especialmente projetados fiquem fluorescentes em um comprimento de onda maior de 1-1,4 mícrons, que é então detectado para determinar a estrutura dos vasos sanguíneos.
p O fato de os nanotubos apresentarem fluorescência em comprimentos de onda substancialmente maiores do que as técnicas de imagem convencionais é fundamental para a obtenção de imagens incrivelmente claras dos minúsculos vasos sanguíneos:a luz de comprimento de onda maior dispersa menos, e, assim, cria imagens mais nítidas dos vasos. Outro benefício de detectar essa luz de comprimento de onda longo é que o detector registra menos ruído de fundo, uma vez que o corpo não produz autofluorescência nesta faixa de comprimento de onda.
p Além de fornecer detalhes finos, a técnica - desenvolvida pelos cientistas de Stanford Hongjie Dai, professor de química; John Cooke, professor de medicina cardiovascular; e Ngan Huang, professor assistente interino de cirurgia cardiotorácica - tem uma taxa de aquisição de imagem rápida, permitindo aos pesquisadores medir o fluxo sanguíneo quase em tempo real.
p A capacidade de obter informações de fluxo sanguíneo e clareza dos vasos sanguíneos não era possível anteriormente, e será particularmente útil no estudo de modelos animais de doença arterial, por exemplo, como o fluxo sanguíneo é afetado pelos bloqueios e constrições arteriais que causam, entre outras coisas, derrames e ataques cardíacos.
p "Para pesquisas médicas, é uma ferramenta muito boa para observar características em pequenos animais, "Dai disse." Isso nos ajudará a entender melhor algumas doenças da vasculatura e como elas respondem à terapia, e como podemos conceber tratamentos melhores. "
p Como o NIR-II só pode penetrar um centímetro, no máximo, no corpo, não substituirá outras técnicas de imagem para humanos, mas será um método poderoso para estudar modelos animais, substituindo ou complementando os raios-X, CT, Técnicas de ressonância magnética e laser Doppler.
p A próxima etapa da pesquisa, e que tornará a tecnologia mais facilmente aceita para uso em humanos, é explorar moléculas fluorescentes alternativas, Disse Dai. "Gostaríamos de encontrar algo menor do que os nanotubos de carbono, mas que emita luz no mesmo comprimento de onda longo, para que possam ser facilmente excretados do corpo e possamos eliminar qualquer preocupação com a toxicidade. "
p Os principais autores do estudo são o estudante de graduação Guosong Hong, do Departamento de Química, e o assistente de pesquisa Jerry Lee, da Escola de Medicina. Outros co-autores incluem o estudante de graduação Joshua Robinson e os bolsistas de pós-doutorado Uwe Raaz e Liming Xie. O trabalho foi apoiado pelo National Cancer Institute, o Coração Nacional, Lung and Blood Institute e uma bolsa de estudos em Stanford.
p O trabalho foi publicado online em
Nature Medicine .