Gli scienziati dell'Università di Basilea hanno sviluppato nanoparticelle che possono fungere da agenti di contrasto efficienti per la risonanza magnetica. Questo nuovo tipo di nanoparticelle produce circa dieci volte più contrasto rispetto agli agenti di contrasto effettivi e risponde ad ambienti specifici. Il giornale Comunicazioni chimiche ha pubblicato questi risultati.

Gli agenti di contrasto migliorano l'imaging dei tessuti ottenuti mediante risonanza magnetica (MRI). Mentre il rilevamento dei dettagli strutturali nel corpo può essere notevolmente migliorato utilizzando agenti di contrasto, le attuali sostanze producono un contrasto insufficiente per l'individuazione delle prime fasi delle malattie. Un'altra limitazione è che gli attuali agenti di contrasto non percepiscono i loro ambienti biochimici. I ricercatori del Dipartimento di Chimica dell'Università di Basilea hanno sviluppato nanoparticelle, che possono fungere da mezzi di contrasto "intelligenti" per la risonanza magnetica.

I mezzi di contrasto sono solitamente a base di metallo Gadolinio, che viene iniettato e serve per una migliore rappresentazione di vari organi in una risonanza magnetica. Gli ioni gadolinio dovrebbero essere legati con un composto vettore per evitare la tossicità per il corpo umano degli ioni liberi. Perciò, agenti di contrasto altamente efficienti che richiedono concentrazioni inferiori di gadolinio rappresentano un passo importante per far progredire la diagnosi e migliorare la prognosi di salute del paziente.

Nanoparticelle intelligenti come agenti di contrasto

I gruppi di ricerca della Prof.ssa Cornelia Palivan e del Prof. Wolfgang Meier del Dipartimento di Chimica dell'Università di Basilea hanno introdotto un nuovo tipo di nanoparticelle, che combinano le molteplici proprietà richieste per gli agenti di contrasto:un aumento del contrasto MRI per una minore concentrazione, un potenziale per la circolazione sanguigna lunga e la reattività a diversi ambienti biochimici. Queste nanoparticelle sono state ottenute dal co-assemblaggio di polimeri funzionalizzati con eparina con ioni di gadolinio intrappolati e peptidi sensibili agli stimoli.

Lo studio mostra, che le nanoparticelle hanno la capacità di aumentare di dieci volte il segnale MRI rispetto agli attuali agenti. Inoltre, hanno una maggiore efficacia in un ambiente riduttivo, caratteristico per regioni specifiche, come i tessuti cancerosi. Queste nanoparticelle soddisfano numerosi criteri chiave per un ulteriore sviluppo, come assenza di tossicità cellulare, nessuna apparente proprietà anticoagulante, ed elevata stabilità a scaffale. Il concetto sviluppato dai ricercatori dell'Università di Basilea per produrre agenti di contrasto migliori basati su nanoparticelle evidenzia una nuova direzione nella progettazione di agenti di contrasto per risonanza magnetica, e supporta la loro implementazione per applicazioni future.