Добавить новость

Синоптик Вильфанд: температура в Москве ночью будет не ниже +24 градусов

Около 700 выездных администраций провели в Подмосковье с начала года

Названы девелоперы с максимальным объемом строительства жилья в Москве

Новая «Акваферма» готовится к запуску в Забайкалье - закуплено оборудование, вырыты котлованы

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Breakthroughs in Nanosized Contrast Agents and Drug Carriers Through Self-Folding Molecules

Breakthroughs in Nanosized Contrast Agents and Drug Carriers Through Self-Folding Molecules

Self-folding polymers containing gadolinium forming nanosized complexes could be the key to enhanced magnetic resonance imaging and next-generation drug delivery, as demonstrated by scientists at Tokyo Tech. Thanks to their small size, low toxicity, and good tumor accumulation and penetration, these complexes represent a leap forward in contrast agents for cancer diagnosis, as well as neutron capture radiotherapy.

Figure 1 Self-foldToing mechanism leads to enhanced contrast in MRI scans By incorporating Gd-based contrast agents into a self-folding polymer, researchers from Tokyo Institute of Technology produced nanosized complexes where the motion of Gd ions is restricted. The small size of these complexes led to better accumulation in tumors, and the limited rotation and motion of Gd ions increased the MRI signal, leading to improved contrast.

Figure 1. Self-foldToing mechanism leads to enhanced contrast in MRI scans

By incorporating Gd-based contrast agents into a self-folding polymer, researchers from Tokyo Institute of Technology produced nanosized complexes where the motion of Gd ions is restricted. The small size of these complexes led to better accumulation in tumors, and the limited rotation and motion of Gd ions increased the MRI signal, leading to improved contrast.

Magnetic resonance imaging (MRI) is a crucial diagnostic tool for cancer, enabling the capturing of detailed images of soft tissues. To visualize tumors more clearly in MRI scans, doctors usually inject patients with contrast agents. These compounds affect the way nearby hydrogen ions respond to the radiofrequency pulses used in MRI. Ideally, contrast agents should selectively accumulate in tumors and increase their contrast in the MRI scan.

However, despite many research efforts, conventional gadolinium (Gd)-chelate contrast agents are reaching their performance limits. Simply put, achieving an optimal dose in the distribution of Gd-chelates within tumors, healthy tissue, and blood has proven challenging without resorting to excessive Gd doses.

Against this backdrop, a collaborative study by a research team from Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) and Innovation Center of Nanomedicine (iCONM), led by Associate Professor Yutaka Miura of Tokyo Tech, successfully developed a novel NCA with exceptional performance thanks to an innovative molecular design. Their findings were published in the Advanced Science on November 29.

The proposed nano-contrast agent (NCA) is based around the use of Gd as a contrast agent in what the researchers called a "self-folding macromolecular drug carrier (SMDC)". They incorporated clinically approved Gd-containing chelates into a polymer chain composed of poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate (PEGA) and benzyl acrylate (BZA). Since the polymer contained both hydrophilic and hydrophobic segments, it quickly folded itself into a small capsule-like shape when immersed in water, with the hydrophobic segments at the core and the hydrophilic segments at the outer shell.

Using this approach, the researchers could produce SMDC-Gds molecules smaller than 10 nanometers in diameter. Through experiments in mice with colon cancer, they verified that these NCAs not only accumulated better in tumors, but that they were also promptly eliminated from the bloodstream, leading to enhanced MRI performance without toxic effects. "the high accumulation in tumor while quick blood clearance profile of SMDC-Gds allows for the increase in the tumor-to-major organ accumulation ratios as well as minimizing the unnecessary deposition of Gds," explains Prof. Miura.

Moreover, the team also demonstrated a novel effect that puts SMDC-Gds ahead of existing Gd-chelates. Ideally, the motion of Gd ions should be minimal so that their influence on nearby hydrogen ions is steady and prolonged. In the proposed molecular design, the core/shell structure creates a 'crowded' molecular environment that suppresses not only the rotation, but also the segmental and internal motions of Gd ions. The resulting effect is a stronger contrast in MRI images, which will allow for use of alternative elements with safer profiles not only in patients but also environment in future.

It's worth highlighting that the applications of SMDC-Gds extend beyond MRI. These compounds can be used in neutron capture therapy (NCT), a promising targeted radiotherapy technique in which Gds capture neutrons and release high energy radiations, killing nearby cancer cells. Experiments in mice revealed that NCT following repeated SMDC-Gd injection led to greatly suppressed tumor growth. The team believes the reason for this was the selective accumulation and deep penetration of SMDC-Gds into tumor tissues.

Collectively, the researchers' collaborative efforts to achieve these findings underscore the potential of SMDCs not only for better MRI diagnostics, but also as effective tools for treating cancer and other diseases. "This study presents further possibilities for exploiting drug delivery using various therapeutic cargos, and we are currently investigating the development of such SMDC systems," concludes a hopeful Prof. Miura.

Reference

Authors :
Shan Gao1,2, Yutaka Miura1,2, Akira Sumiyoshi3, Satoshi Ohno1,2, Keisuke Ogata1,2, Takahiro Nomoto1,2,4, Makoto Matsui1,2, Yuto Honda1,2, Minoru Suzuki5, Megumi Iiyama3, Kensuke Osada3, Ichio Aoki3, and Nobuhiro Nishiyama1,2
Title :
Self-folding Macromolecular Drug Carrier for Cancer Imaging and Therapy
Journal :
Advanced Science
DOI :
Affiliations :

1 Laboratory for Chemistry and Life Science, Tokyo Institute of Technology

2 Department of Life Science and Technology, School of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology

3 Institute for Quantum Medical Science, National Institutes for Quantum Science and Technology

4 Department of Life Sciences, Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo

5 Division of Particle Radiation Oncology, Particle Radiation Oncology Research Center, Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University

6 Innovation Center of NanoMedicine (iCONM)

Further Information

Associate Professor Yutaka Miura

Laboratory for Chemistry and Life Science, Tokyo Institute of Technology

Email miura.y.ai@m.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

СМИ: Суд перенес оглашение наказания Трампу на осень

Синоптик Вильфанд: температура в Москве ночью будет не ниже +24 градусов

Василий Орлов вошел в топ-10 самых эффективных губернаторов России

Около 700 выездных администраций провели в Подмосковье с начала года

Музыкальные новости

Суд в Москве отправил экс-главу одного из НИИ Роскосмоса в колонию

Экс-главу входящего в "Роскосмос" НИИ приговорили к пяти годам заключения

Фестиваль троечной езды и гастрономии "Русский драйв"

Дистрибьюция Музыки.

Новости России

Около 700 выездных администраций провели в Подмосковье с начала года

Суд в Москве отправил экс-главу одного из НИИ Роскосмоса в колонию

Названы девелоперы с максимальным объемом строительства жилья в Москве

«Всё лицо было измятым». Как Наталья Тенякова к любви и славе шла

Экология в России и мире

Программа «Цифровой инвестор» ГМК "Норникель" выходит на новый этап

Подвески, шармы и браслеты за покупку брендовой оптики: «585*ЗОЛОТОЙ» анонсировала новую акцию

Детский сад на 180 мест построят в Реутове

Отдыхающий в Кисловодске понял, почему там не любят москвичей, назвав 5 причин для недовольства столичными туристами

Спорт в России и мире

Касаткина и Шнайдер блеснули на траве перед Уимблдоном. Идеальный день для российского тенниса

Медведев остался на пятом месте в рейтинге ATP перед стартом Уимблдона

Дубль перед Уимблдоном: Касаткина и Шнайдер выиграли турниры WTA в Истбурне и Бад-Хомбурге

Уимблдон. 2 июля. Джокович сыграет вторым запуском на Центральном корте, Маррей – третьим, турнир начнут Рублев, Сафиуллин, Швентек, Самсонова

Moscow.media

Боевая башня башенного комплекса Вовнушки (Ингушетия)

Программа «Цифровой инвестор» ГМК "Норникель" выходит на новый этап

Куда сходить москвичам и гостям столицы 13 июля - Мытищинский форсаж: часть вторая

Институт iSpring выявил 5 качеств лучших ИТ-студентов











Топ новостей на этот час

Rss.plus






СМИ: Суд перенес оглашение наказания Трампу на осень

Новая «Акваферма» готовится к запуску в Забайкалье - закуплено оборудование, вырыты котлованы

Названы девелоперы с максимальным объемом строительства жилья в Москве

Жара в столице бьет рекорды столетней давности