Polymeric Nanoparticles as New Smart Contrast Agent for Breast Cancer Early Detection via MRI

"تعتبر الصبغات المحسنة للصورة عنصراً أساسياً في علم التصوير الطبي لما لها من أهمية في إيضاح صورة الأنسجة المختلفة مثل الأشعة السينية والأشعة المراد تصويرها، حيث تستخدم هذه الصبغات في تنيات التصوير الطبي المقطعية والتصوير النووي بالإضافة إلى الرنين المغناطيسي. وإن هذا البحث يهدف إلى إيجاد نوع جديد من الصبغات المكونة من الجزيئيات النانونية البوليمرية التي ستستخدم في تقنية الرنين المغناطيسي للكشف المبكر عن سرطان الثدي. من أهم مميزات هذا النوع المبتكر من الصبغات هي إمكانية تفعيلها على خلايا الأنسجة المراد تصويرها فقط (خلايا سرطان الثدي) دون غيرها.
ولاكتساب هذه الميزة الذكية سيتم تحضير الصبغات من بوليمرات حساسة لدرجة الحموضة مع كاتيون الجادولونيوم وتركيبها كجزيئات نانونية، مع إضافة مجسات كيميا-حيوية لتعقب البروتينات الخاصة بالأورام الخبيثة. وتبعاً، ستتراكم هذه الصبغات في الأنسجة السرطانية فقط إن وجدت في الثدي وإلا غادرت الجسم دون التأثير السلبي على الأنسجة السليمة. "

Contrast agents, or contrast media are considered as one of the key elements in the major modern medical imaging, where they play important role in improving the sensitivity of these imaging modalities by increasing the contrast enhancement of specific parts of the body and makes it easier to distinguish. Contrast agents can be customized and used in many types of imaging methods, including X-ray, computed tomography scans (CT scan). nuclear imaging and magnetic resonance imaging (MRI). In this project, we are proposing the development of a new class of polymeric nanoparticles as smart Tl contrast agents for MR imaging Lo help detect breast cancer in its early stages. These smart polymeric nanoparticles based contrast agents have the ability to remain switched off during circulation and then switch on their imaging capability upon arrival at tissue of interest (breast cancer cells). The new smart contrast agents are prepared from self­assembled pH sensitive amphiphilic polymer and Gadolinium Gd3+ complex based Tl agent that has been encapsulated during the self-assembly of the nanoparticle. The loaded nanoparticles with (tetraaquodichloro (4,4'-ditBu-2,2'-bipyridine) gadolinium(III) chloride) are fitted with targeting moieties that allows a selective accumulation within the tumour sites via an active approach achieved by conjugating the nanoparticle to an antibody that recognizes specific tumour surface markers such as MUCI protein. This type of marker (MUCI) is frequently overexpressed at the cell surface of many epithelial cancers, including 90% of breast cancers. This new contrast agent has also the ability to increase the sensitivity through signal amplification of d1e targeted tissue. The signal is amplified via the massive amount of the contrast agent that will be released from these nanoparticles. This last feature allows us to detect breast cancer at an early stage.