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    Microscopía fotoacústica para identificar los ganglios linfáticos centinela del cáncer de mama

    (a) Componentes y estructuras de las nanopartículas de 5K-HA-HPPS de doble focalización CD44 y SR-B1. (b) Imágenes fotoacústicas y de fluorescencia de modalidad dual de HA-HPPS en SLN, que incluye imágenes de fluorescencia del infrarrojo cercano (NIR) para el monitoreo a largo plazo de la acumulación y retención de HA-HPPS en los GC y microscopía fotoacústica (PAM) para distinguir intraoperatoriamente los GC metastásicos de los LN inflamados mediante una distribución espacial distinta de la señal fotoacústica en diferentes estados de LN. Crédito:Yanfeng Dai, Xiang Yu, Jianshuang Wei, Fanxin Zeng, Yiran Li, Xiaoquan Yang, Qingming Luo, Zhihong Zhang

    Los ganglios linfáticos centinela metastásicos tumorales son difíciles de distinguir de los ganglios linfáticos normales o inflamados (Inf-LN). Los investigadores diseñaron una nanopartícula de doble focalización 5K-HA-HPPS para imágenes fluorescentes / fotoacústicas de centinela LN. Las imágenes fotoacústicas mostraron una distribución espacial distinta de 5K-HA-HPPS entre diferentes estados de LN, en el que las señales se distribuyeron principalmente en el centro de T-MLN pero en la periferia de normal e Inf-LN. Esta capacidad para distinguir T-MLN tiene un valor de aplicación potencial para los cirujanos en cirugía tumoral.

    La detección y caracterización precisas de los GC son cruciales para la estadificación del cáncer y la toma de decisiones terapéuticas. En el presente, El estándar de oro clínico utilizado para detectar los GC es etiquetarlos con un colorante azul o un nanocoloide radiactivo y luego realizar una biopsia de los GC. Pero estos métodos tienen inconvenientes, La radioescintigrafía tiene una resolución espacial relativamente pobre, y el tinte azul etiquetará rápidamente los LN posteriores, lo que lleva a dificultades para reconocer el SLN de otros nodos. Además, la eliminación del GC puede causar algunos efectos secundarios, como linfedema, disfunción del hombro, y entumecimiento del brazo. Por lo tanto, El método ideal para detectar el GC debe tener las siguientes características:1) La sonda puede ingresar rápidamente al sistema linfático y retenerse en el GC por un tiempo. 2) La sonda debe contener un ligando específico para el direccionamiento selectivo de las células de cáncer de mama. 3) La técnica de imagen requiere suficiente sensibilidad y resolución espacial para detectar la distribución de células tumorales en todo el GC.

    El agrandamiento de LN puede ocurrir tanto durante la invasión de células tumorales como en condiciones inflamatorias. Por lo tanto, La identificación precisa del estado del GC intraoperatoriamente ayudará a los cirujanos a elegir el régimen de tratamiento adecuado y minimizar las complicaciones causadas por la extracción innecesaria del GC. Aunque se han desarrollado varias nanosensas basadas en la focalización pasiva de macrófagos en el GC combinadas con técnicas de imagen para predecir el estado metastásico de los GC, pocos pueden distinguir los GC metastásicos de los ganglios linfáticos inflamados in vivo.

    En un nuevo artículo publicado en Ciencias de la luz y aplicaciones , un equipo de científicos, dirigido por el profesor Zhihong Zhang y el profesor Qingming Luo del Laboratorio Nacional de Optoelectrónica de Wuhan-Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, Wuhan, Hubei, Porcelana, y Escuela de Ingeniería Biomédica, Universidad de Hainan, Haikou, Hainan, Porcelana, y compañeros de trabajo han desarrollado una nanopartícula de ácido hialurónico de doble diana CD44 y SR-B1 (5K-HA-HPPS) cargada con el colorante fluorescente / fotoacústico de infrarrojo cercano DiR-BOA para obtener imágenes de los ganglios linfáticos centrales en el cáncer de mama. Debido al pequeño tamaño, carga negativa, y ligando objetivo, 5K-HA-HPPS puede rápidamente ( <10 min) migraron a LN poplíteos (pLN) y mostraron un tiempo de retención prolongado (> 12 h) en pLN. Más interesante aún, encontraron que las señales fotoacústicas de 5K-HA-HPPS mostraban una distribución espacial significativamente distinta entre los LN de diferentes estados, cuyas señales se distribuyeron principalmente dentro de los GC metastásicos del tumor, pero en la periferia de los ganglios linfáticos normales e inflamados. La relación de intensidad de PA (R) en el centro de los LN en comparación con la de la periferia en el grupo 5K-HA-HPPS fue de 5,93 ± 0,75 para T-MLN, que fue mucho más alta que la de Inf-LN (R =0,2 ± 0,07) y N-LN (R =0,45 ± 0,09). El método y la técnica informados proporcionan una nueva estrategia para identificar con precisión el estado de los GC durante la cirugía de cáncer de mama y facilitar la implementación de estrategias adecuadas de tratamiento de tumores.

    Las imágenes de fluorescencia mostraron que 5K-HA-HPPS mejoró tanto en T-MLN como en Inf-LN, lo que indica que los T-MLN y los Inf-LN no pueden distinguirse según sus intensidades de fluorescencia. Aquí las imágenes de fluorescencia de campo amplio son imágenes bidimensionales, que posee la ventaja de la sensibilidad, conveniencia, y no invasivo para el seguimiento a largo plazo, pero no puede distinguir si la señal fluorescente está ubicada dentro del LN o en la periferia del LN. Al proporcionar una penetración profunda y una alta resolución espacial, La microscopía fotoacústica tiene un gran potencial para la visualización en 3-D de la distribución de la señal fotoacústica en LN intactos.

    Tanto la infiltración como la inflamación de las células tumorales dan como resultado el agrandamiento de los SLN. Por lo tanto, Si el agrandamiento del GC es causado por metástasis de células tumorales o por inflamación, debe determinarse antes de la resección del GC. La técnica presentada posee la capacidad de distinguir los GC metastásicos de los ganglios linfáticos inflamados, por lo tanto, se espera que proporcione un método de detección in vivo para identificar rápidamente si el SLN tiene metástasis tumoral y reducirá las complicaciones causadas por la eliminación innecesaria de LN durante la cirugía de cáncer de mama, que tiene un valor potencial de aplicación clínica.


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