Il "nanosucco" aiuta a far luce sui disturbi gastrointestinali. / 'Nanojuice' helps to shed light on gastrointestinal ailments

Il "nanosucco" aiuta a far luce sui disturbi gastrointestinali. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / 'Nanojuice' helps to shed light on gastrointestinal ailments. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Una nuova tecnica di imaging fornirà ai medici una visione più chiara dell'intestino tenue.

Sviluppate dai ricercatori dell'Università di Buffalo, le nuove tecniche prevedono l'utilizzo di nanoparticelle sospese in un liquido per formare un cosiddetto nanosucco che i pazienti dovrebbero bere.

Una volta raggiunto l'intestino tenue, i medici avrebbero colpito le nanoparticelle con luce laser, ottenendo così una visione in tempo reale, non invasiva e senza precedenti dell'organo.

Descritto sulla rivista Nature Nanotechnology, questo progresso potrebbe aiutare i medici ad identificare, comprendere e trattare meglio i disturbi gastrointestinali.

"I metodi di imaging convenzionali mostrano l'organo e le ostruzioni, ma questo metodo permette di vedere come funziona l'intestino tenue in tempo reale", ha affermato l'autore corrispondente Jonathan Lovell, PhD, professore assistente di ingegneria biomedica presso l'UB. "Una migliore diagnostica per immagini migliorerà la nostra comprensione di queste malattie e permetterà ai medici di curare in modo più efficace le persone che ne soffrono".

L'intestino tenue umano è in media lungo circa 7 metri e spesso 2,5 centimetri. Situato tra lo stomaco e l'intestino crasso, è la sede di gran parte della digestione e dell'assorbimento del cibo. È anche il luogo in cui si manifestano i sintomi della sindrome dell'intestino irritabile, della celiachia, del morbo di Crohn e di altre patologie gastrointestinali.

Per valutare l'organo, i medici in genere richiedono ai pazienti di bere bario, un liquido denso e gessoso. Successivamente, utilizzano raggi X, risonanza magnetica ed ecografie per esaminare l'organo, ma queste tecniche presentano limitazioni in termini di sicurezza, accessibilità e mancanza di un contrasto adeguato, rispettivamente.

Secondo l'Università, nessuna di queste tecnologie è altamente efficace nel fornire immagini in tempo reale di movimenti come la peristalsi, ovvero la contrazione dei muscoli che spinge il cibo attraverso l'intestino tenue. La disfunzione di questi movimenti può essere collegata a disturbi gastrointestinali, nonché agli effetti collaterali di patologie tiroidee, diabete e morbo di Parkinson.

Lovell ed un gruppo di ricercatori hanno lavorato con una famiglia di coloranti chiamati naftalcianine, piccole molecole che assorbono grandi porzioni di luce nello spettro del vicino infrarosso.

Sono tuttavia inadatti al corpo umano perché non si disperdono nei liquidi e possono essere assorbiti dall'intestino nel flusso sanguigno.

Per ovviare a questi problemi, i ricercatori hanno creato delle nanoparticelle chiamate nanonaps che contengono molecole di colorante colorato e hanno aggiunto la capacità di disperdersi in un liquido e di attraversare l'intestino in sicurezza.

In esperimenti di laboratorio condotti sui topi, i ricercatori hanno somministrato il nanosucco per via orale. Hanno quindi utilizzato la tomografia fotoacustica (PAT), che impiega impulsi laser per generare onde di pressione che, una volta misurate, forniscono una visione in tempo reale e più dettagliata dell'intestino tenue.

I ricercatori intendono continuare a perfezionare la tecnica per le sperimentazioni sull'uomo ed ad estenderla ad altre aree del tratto gastrointestinale.

ENGLISH

A new imaging technique will give doctors a clearer view of the small intestine.

Developed by University at Buffalo researchers, the new techniques involves nanoparticles suspended in liquid to form a so-called nanojuice that patients would drink.

Upon reaching the small intestine, doctors would strike the nanoparticles with laser light, thereby providing an unparalleled, non-invasive, real-time view of the organ.

Described in Nature Nanotechnology, the advancement could help doctors better identify, understand and treat gastrointestinal ailments.

‘Conventional imaging methods show the organ and blockages, but this method allows you to see how the small intestine operates in real time,’ said corresponding author Jonathan Lovell, PhD, UB assistant professor of biomedical engineering. ‘Better imaging will improve our understanding of these diseases and allow doctors to more effectively care for people suffering from them.’

The average human small intestine is roughly 23 feet long and 1 inch thick. Sandwiched between the stomach and large intestine, it is where much of the digestion and absorption of food takes place. It is also where symptoms of irritable bowel syndrome, celiac disease, Crohn’s disease and other gastrointestinal illnesses occur.

To assess the organ, doctors typically require patients to drink barium, a thick, chalky liquid. Doctors then use X-rays, magnetic resonance imaging and ultrasounds to assess the organ, but these techniques are limited with respect to safety, accessibility and lack of adequate contrast, respectively.

According to the University, none are highly effective at providing real-time imaging of movement such as peristalsis, which is the contraction of muscles that propels food through the small intestine. Dysfunction of these movements may be linked to gastrointestinal ailments, as well as side effects of thyroid disorders, diabetes and Parkinson’s disease.

Lovell and a team of researchers worked with a family of dyes called naphthalcyanines, which are small molecules that absorb large portions of light in the near-infrared spectrum.

They are unsuitable for the human body, however, because they don’t disperse in liquid and they can be absorbed from the intestine into the blood stream.

To address these problems, the researchers formed nanoparticles called nanonaps that contain the colourful dye molecules and added the abilities to disperse in liquid and move safely through the intestine.

In laboratory experiments performed with mice, the researchers administered the nanojuice orally. They then used photoacoustic tomography (PAT), which is pulsed laser lights that generate pressure waves that, when measured, provide a real-time and more nuanced view of the small intestine.

The researchers plan to continue to refine the technique for human trials, and move into other areas of the gastrointestinal tract.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/nanojuice-helps-to-shed-light-on-gastrointestinal-ailments?utm_source=content_recommendation&utm_medium=blueconic