La risonanza magnetica (MRI) visualizza le strutture interne del corpo, spesso con l'aiuto di mezzi di contrasto per aumentare la sensibilità. Un team di scienziati belgi ha ora sviluppato un agente di contrasto bimodale adatto per due tecniche di imaging contemporaneamente, vale a dire, MRI e una tecnica chiamata imaging fotoacustico. L'uso di un solo mezzo di contrasto per due tecniche di imaging migliora la sensibilità di entrambe, con un impatto minimo sul corpo del paziente.

La risonanza magnetica è una tecnica ampiamente utilizzata in medicina e ricerca ed è nota per la sua buona risoluzione. Strutture fino al centesimo di millimetro possono essere risolte. Però, sensibilità, la capacità di rilevare qualcosa, a volte è un problema. Perciò, gli agenti di contrasto vengono spesso somministrati per migliorare la chiarezza con cui si possono vedere le strutture.

I risultati della risonanza magnetica possono anche essere migliorati in combinazione con metodi di imaging complementari, che si concentrano su diversi aspetti. Però, la maggior parte degli strumenti di imaging richiede la presenza di sonde e coloranti, ma applicando prima un mezzo di contrasto, e quindi un secondo farmaco può causare maggiori rischi per il paziente. Questo ha ispirato Sophie Laurent, professore all'Università di Mons, Belgio, e il suo team per sviluppare i cosiddetti agenti di contrasto bimodali, agenti che servirebbero entrambi gli strumenti contemporaneamente.

Gli agenti di contrasto per la risonanza magnetica contengono tipicamente gadolinio, un elemento paramagnetico che potenzia il segnale degli elementi vicini. Il gadolinio libero può essere dannoso, ma è tenuto saldamente all'interno della struttura di una molecola organica. L'idea di Laurent era quella di unire direttamente l'agente del gadolinio con la sonda utilizzata per la seconda tecnica di imaging.

Il team ha scelto l'imaging fotoacustico (PAI), un metodo di imaging altamente sensibile e piuttosto nuovo che misura la risposta al calore in un tessuto agli impulsi laser. Il metodo è, come la risonanza magnetica, non invasivo, ma deve essere presente uno speciale colorante organico che assorbe la luce laser applicata dall'esterno. Questa tecnica migliorerebbe chiaramente la sensibilità alla risonanza magnetica, pensavano gli autori. Le disfunzioni della pelle e del sottosuolo sarebbero rilevate con una chiarezza senza precedenti.

Per unire l'agente del gadolinio con il colorante organico, gli scienziati hanno scelto l'aminoacido naturale lisina come linker. La lisina è speciale tra gli amminoacidi. È una molecola piuttosto lunga che può legarsi ad altre due molecole ad entrambe le estremità. Gli scienziati hanno collegato con successo un agente per la risonanza magnetica chiamato Gd-PCTA con una sonda PAI con il nome ZW800-1. E c'è un'altra opzione. A parte i due collegamenti, lysin possiede una terza connettività, che potrebbe essere utile in futuro. Gli scienziati immaginano di aggiungere un biovettore aggiuntivo, Per esempio, un peptide che riconosce specificamente un disturbo biologico, questo renderebbe trimodale la sonda ora bimodale.

La sonda bimodale ha migliorato il contrasto della risonanza magnetica con la stessa forza di un agente di risonanza magnetica commerciale. E ha dato lo stesso segnale fotoacustico della sonda PAI originale. Ciò significa che la sonda è un agente due in uno, che facilita la combinazione di risonanza magnetica e altre tecniche di imaging medico. Il prossimo passo sarebbe testarlo in organismi reali.