Figura:immagini rappresentative al microscopio elettronico a trasmissione (TEM) di nanoparticelle di grafene (a-b). Le macchie scure (freccia rossa) nel pannello (a) sono gli ioni manganese intercalati tra i fogli di grafene. Le immagini TEM ad alta risoluzione (b) mostrano i piani planari del reticolo di grafene.
(Phys.org) -- Dott. Balaji Sitharaman, dottorato di ricerca, un Assistant Professor presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica della Stony Brook University, e un team di ricercatori ha sviluppato un nuovo, altamente efficace, agente di contrasto per risonanza magnetica (risonanza magnetica) basato su nanoparticelle potenzialmente più sicuro ed economico per una migliore diagnosi e rilevazione delle malattie.
I risultati più recenti sono discussi in dettaglio nel documento di ricerca del suo team "Caratterizzazione fisico-chimica, e studi di rilassometria dell'ossido di micro-grafite, nanopiastrine di grafene, e nanonastri, ” pubblicato nel numero del 7 giugno della rivista PLoS UNO .
La risonanza magnetica, la tecnologia per la quale è stata inventata alla Stony Brook University dal professor Paul Lauterbur, è una delle tecniche più potenti e centrali nella medicina diagnostica e nella ricerca biomedica utilizzata principalmente per rendere dettagli anatomici per una migliore diagnosi di molte patologie e malattie. Attualmente, la maggior parte delle procedure di risonanza magnetica utilizza agenti di contrasto a base di gadolinio per migliorare la visibilità e la definizione del rilevamento della malattia. Però, studi recenti hanno mostrato effetti collaterali dannosi, come la fibrosi sistemica nefrogenica, derivanti dall'uso di questo agente di contrasto in alcuni pazienti, costringendo la Food and Drug Administration (FDA) a porre restrizioni all'uso clinico del gadolinio. Ulteriore, la maggior parte dei mezzi di contrasto per risonanza magnetica non sono adatti per la residenza estesa-intravascolare (pool di sangue), o imaging specifico del tessuto (organo), e non consentono l'imaging molecolare.
Per rispondere alla necessità di un agente di contrasto per risonanza magnetica che dimostri una maggiore efficacia e una minore tossicità, Il Dr. Sitharaman ha sviluppato un nuovo agente di contrasto a base di grafene ad alte prestazioni che potrebbe sostituire l'agente a base di gadolinio che è ampiamente utilizzato dai medici oggi. “Un agente di contrasto a base di grafene può consentire le stesse prestazioni cliniche della risonanza magnetica a dosaggi sostanzialmente inferiori, ” ha detto il dottor Sitharaman. Il progetto è un vincitore del Wallace H. Coulter Foundation Translational Research Award e il destinatario di una sovvenzione traslazionale di due anni per studiare la sicurezza e l'efficacia precliniche.
“La tecnologia ridurrà i costi sanitari riducendo il costo per dose e il numero di dosi richieste, ” ha osservato il dottor Sitharaman. “Inoltre, poiché questo nuovo agente di contrasto per MRI migliorerà sostanzialmente il rilevamento della malattia aumentando la sensibilità e l'affidabilità diagnostica, consentirà un trattamento precoce per molte malattie, che costa meno, e ovviamente più efficace per malattie come il cancro”.
Il nuovo agente di contrasto per immagini a base di grafene è anche al centro della start-up del Dr. Sitharaman, Tecnologie Teragnostiche, Inc., che è stata costituita all'inizio del 2012. Il continuo sviluppo di questa tecnologia è supportato da esperti del settore e consulenti aziendali, Shahram Hejazi, ed esperti clinici Kenneth Shroyer, dottore, dottorato di ricerca, Professore e Presidente, Dipartimento di Patologia, Stony Brook University, e William Moore, dottore, Capo dell'imaging toracico, e assistente professore, Dipartimento di Radiologia, Stony Brook University. I coautori dell'articolo includono gli assistenti di ricerca del Dipartimento di Ingegneria Biomedica Bhavna Paratala, Barry Jacobson e Shruti Kanakia; e Leonard Deepak Francis dell'International Iberian Nanotechnology Laboratory in Portogallo.
Il team di ricerca del Dr. Sitharaman concentra i propri interessi sull'interfaccia della bionanotecnologia, medicina rigenerativa e molecolare. Cercano di "sinergiare" i progressi in ciascuno di questi campi per sviluppare un programma di ricerca dinamico che affronti i problemi relativi alla diagnosi e al trattamento delle malattie e alla rigenerazione dei tessuti. Il Dr. Sitharaman ha ricevuto il suo BS with Honours dall'Indian Institute of Technology e il suo PhD dalla Rice University, dove ha anche completato il suo lavoro post-dottorato come destinatario della borsa di studio post-dottorato J. Evans Attwell-Welch.
