I ricercatori hanno dimostrato che è possibile ottenere immagini nitide di tessuti di piccoli animali fino a diverse centinaia di micrometri utilizzando l'imaging multi-sonda, riporta un recente studio in Scientific Reports .

Questa tecnica potrebbe essere utile in vari campi della ricerca medica perché consente ai ricercatori di osservare la microstruttura dei piccoli tessuti animali e chiarire la localizzazione e l'interazione di più molecole come le lesioni metastatiche microscopiche delle cellule tumorali.

La tomografia a emissione di fotone singolo (SPECT) è attualmente utilizzata per l'imaging molecolare sia negli animali che nell'uomo. Tuttavia, la tecnologia deve affrontare diverse limitazioni, tra cui una risoluzione spaziale relativamente bassa e le sfide associate all'uso simultaneo di più sonde.

Un team di ricercatori, guidato dai professori assistenti del progetto del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) e dai ricercatori in visita Atsushi Yagishita e Shin'ichiro Takeda del National Cancer Center Center for Advanced Biomedical Research and Development (NCCER), e coinvolgendo i ricercatori dell'IPMU di Kavli, dell'NCCER e dell'Università di Keio hanno risolto questi problemi utilizzando un sistema SPECT dotato di un rilevatore a semiconduttore al tellururo di cadmio (CdTe) precedentemente utilizzato per le osservazioni spaziali.

Lo sviluppo di questo dispositivo è stato avviato dal professore emerito Hirotaka Sugawara dell'High Energy Accelerator Research Organization, dai professori assistente appositamente nominati dell'IPMU di Kavli Shin'ichiro Takeda e Tadashi Orita e da altri durante il loro mandato presso l'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST). Lì, applicando i metodi di analisi spettrale utilizzati nell'analisi dei dati di osservazione astronomica, sono riusciti a ottenere immagini ad alta risoluzione spaziale per ciascuna delle molteplici sonde di nuclidi radioattivi utilizzate simultaneamente (Takeda et al., IEEE TRPMS 2023).

Utilizzando il dispositivo, i ricercatori questa volta hanno eseguito l'imaging SPECT di sfere di zeolite submillimetriche assorbite con ¹²⁵ I- e successivamente ripreso ¹²⁵ Sferoidi accumulati, cellule che si aggregano per formare una forma simile a una sfera, che avevano una dimensione di 200-400 μm entro un'ora. Hanno catturato con successo immagini chiare e quantitative. Inoltre, l'imaging fantasma a doppio radionuclide ha rivelato un'immagine distinta della sfera submillimetrica assorbita con ¹²⁵ Immerso in una soluzione di 99mTc-pertecnetato, ho fornito una discreta quantificazione di ciascun radionuclide.

Quindi, il team ha eseguito l’imaging in vivo su un topo portatore di cancro con micrometastasi linfonodali utilizzando doppi traccianti. I risultati hanno mostrato immagini a doppio tracciante del tratto linfatico di ⁹⁹ acido mTc-fitico e lesione metastatica submillimetrica di ¹²⁵ I-, mostrato allineato con l'immagine di immunofluorescenza.

I ricercatori affermano che il loro metodo potrebbe fornire vantaggi alla ricerca biologica, alla ricerca farmaceutica e alla ricerca medica.

Ulteriori informazioni: Atsushi Yagishita et al, Imaging in vivo con doppio radionuclide di micrometastasi e tratto linfatico con risoluzione submillimetrica, Rapporti scientifici (2023). DOI:10.1038/s41598-023-46907-1

Informazioni sul giornale: Rapporti scientifici

Fornito dall'Istituto Kavli per la fisica e la matematica dell'universo (Kavli IPMU)