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喝杯“纳米汁”,看清你的肠道

小肠身处人体肠道深处,一直以来,想要给它做个全面检查都不太容易。X射线、磁共振以及超声波成像能够提供小肠图像,但这些方法都各有缺陷。不过,医生们马上就要有个新的好帮手了。

布法罗大学的研究人员正在研发一种全新的非侵入式成像技术:将纳米粒子悬浮液制成“纳米汁”让病人服下,等到“纳米汁”抵达小肠时,医生们即可用一束对人体无害的激光照射小肠内的纳米粒子,从而获得实时的器官影像。该研究的相关论文于近日发表在《自然•纳米技术》期刊上。根据论文描述,该技术能够帮助医生更好地识别、理解以及治疗肠道疾病。

“传统的成像方法可以显示小肠及内部的阻塞物,但是这项新技术能够让你看到小肠实时的运作情况,”论文的通讯作者乔纳森•洛弗尔(Jonathan Lovell)博士说到,他是布法罗大学的一名医药工程助理教授。“更好的成像技术能够提升我们对疾病的理解,并帮助医生为患者提供更有效的治疗。”

小肠位处胃与大肠之间,这里是食物消化吸收过程的主要发生地。它也是肠易激综合征、乳糜泻、克罗恩病等消化系统疾病的发病位置。

在小肠影像检查的通常流程下,医生会让患者喝下一种名叫“钡餐”(硫酸钡)的稠密的白色液体,并进行X射线检查,或是利用磁共振或超声波对小肠进行成像。但这些方法各自都有一些缺陷,譬如,X射线在安全方面存在一定局限性,磁共振成像的普及性较差,而超声波成像的对比度又有不足。

而且,要想看到器官实时的运动情况,譬如小肠在推动食物前进时因肌肉收缩引起的蠕动,上述三种传统方法都不怎么有效。小肠运动异常可能与之前提到的几种肠胃疾病有关,同时也可能是甲状腺疾病、糖尿病和帕金森氏病的副产物。

洛弗尔和他的团队在研究中使用了一类名叫萘酞菁化合物(naphthalcyanines)的染料。这种小分子能够吸收很大一部分的近红外光,而近红外光正是生物造影剂的理想光谱范围。但萘酞菁化合物在体内并不怎么好用,因为它们不容易在液体中分散,进入小肠后也会被吸收进入血管,而不能保留在肠道内。

为了解决这些问题,研究人员制作了一种名叫“nanonaps”的纳米粒子,将染料分子包裹其中。与染料分子本身不一样的是,这种纳米粒子容易在液体中分散,并且能安全通过肠道,避免染料被吸收。

未来,患者可以像喝饮料一样喝下“纳米汁”,进行无创小肠检查。图片来自:Eurekalert

在实验中,研究人员给小鼠口服了这种“纳米汁”。 随后,他们使用光声成像技术(photoacoustic tomography,PAT)获得了较传统方法细节更为丰富的小肠实时图像。PAT是一种新兴的成像技术,它利用光声效应的原理,通过脉冲激光照射产生超声波,再利用体表的超声波测试仪接收信号并重建图像。

研究人员正在计划进一步改良这项技术,使之更适用于人体,并将成像对象从小肠扩展至其他胃肠区域。(编辑:窗敲雨)

编译自 Eurekalert, 'Nanojuice' could improve how doctors examine the gut

The End

发布于2014-07-07, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Alulull

神经科学博士生

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