Pesquisadores da Escola de Engenharia Biomédica e Ciências de Imagem publicaram um novo estudo explorando pela primeira vez o uso do rastreamento de partículas por emissão de pósitrons (PEPT) em um sujeito vivo.

A tecnologia PEPT permite a localização e rastreamento 3D de uma única partícula radioativa em sistemas grandes, densos e/ou opticamente opacos, o que é difícil de estudar usando outras metodologias. A tecnologia é atualmente usada para estudar fluxos em sistemas mecânicos complexos, como grandes motores, misturadores industriais, etc., mas ainda não foi traduzida para uso em aplicações biomédicas .

PEPT tem sido anteriormente uma área inexplorada em imagens biomédicas devido à falta de métodos para isolar e radiomarcar uma única partícula de tamanho pequeno o suficiente e com radioatividade suficiente para permitir que ela seja injetada e detectada em um indivíduo vivo.

Neste novo estudo publicado na revista Nature Nanotechnology , o autor principal, Dr. Juan Pellico, e uma equipe multidisciplinar liderada pelo Dr. Rafael TM de Rosales foram capazes de sintetizar, radiomarcar e isolar uma única partícula submicrométrica de sílica com radioatividade suficiente para permitir a detecção com imagens PET padrão e PEPT pela primeira vez.

"Nossa ambição é desenvolver ainda mais essas descobertas e desenvolver rastreadores PEPT aprimorados que nos permitirão explorar completamente o potencial do PEPT na biomedicina para fornecer informações de todo o corpo sobre a dinâmica do fluxo sanguíneo em diferentes ambientes, com aplicações únicas, como o estudo de complexos fluxo multifásico de sangue, crucial na fisiologia clínica e na administração de medicamentos", diz o Dr. Rafael TM de Rosales, leitor de química de imagem na Escola de Engenharia Biomédica e Ciências de Imagem.

"Outras aplicações potenciais incluem o uso de partículas únicas para radioterapia ou cirurgia guiada por PEPT de alta precisão. Além disso, o PEPT in vivo com células radiomarcadas únicas deve permitir a avaliação do movimento e migração de células individuais e sua interação com vasos sanguíneos e tecidos. PEPT permite triangular a posição de uma única partícula dentro do corpo com alta precisão e em tempo real.

"Nos atuais métodos de imagem PET, injetamos bilhões ou até trilhões de moléculas radiomarcadas nos pacientes e as imagens resultantes representam sua distribuição média após um período de tempo, geralmente de 10 a 30 minutos.

“Isso não fornece informações sobre a velocidade dessas moléculas ou sua localização exata dentro do corpo em tempo real, o que poderia ser útil para o estudo da hemodinâmica ou de como o sangue flui através dos vasos.

"O PEPT, ao rastrear partículas únicas em tempo real, deve permitir o estudo da velocidade, densidade e dinâmica geral do fluxo sanguíneo que atualmente são impossíveis de estudar por qualquer outra modalidade de imagem. O estudo da hemodinâmica no nível do corpo inteiro é particularmente oportuno, uma vez que scanners PET clínicos de corpo inteiro já estão disponíveis, um dos quais será instalado em breve aqui no King's."

O PEPT in vivo tem o potencial de fornecer avanços importantes na avaliação de eventos anormais em doenças cardiovasculares ou câncer, onde o fluxo sanguíneo tem um impacto proeminente.

As futuras aplicações clínicas podem incluir a análise detalhada do fluxo sanguíneo e dos gradientes de pressão em lesões como tumores ou lesões vasculares, onde o fluxo sanguíneo é anormal, o que poderia ser usado para orientar as opções de tratamento para os pacientes.