МРТ исследования патологий головного мозга малых лабораторных животныхНИР

MRI study of brain patologies in small laboratory animals

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 4 января 2016 г.-30 декабря 2016 г. Изучение газотранспортных и контрастирующих свойств фторуглеродных соединений в МРТ экспериментах на малых лабораторных животных, выявление инокулированных опухолей и областей воспаления тканей в режиме in vivo.
Результаты этапа: Совместно с лабораторией МРТ исследований университета штата Вашингтон (Сиэтл, США, руководитель профессор В.Л. Ярных) проведены эксперименты по измерению степени миелинизации белого и серого вещества головного мозга у здоровых лабораторных животных. Отработанные методики будут в дальнейшем испытаны на животных с патологическими изменениями, характерными для рассеянного склероза и болезни Паркинсона. Проведены исследования по обнаружению морфологических изменений тканей головного мозга у специально выведенных мышей, пораженных болезнью Альцгеймера. Ввиду малости амилоидных образований удалось с помощью 7 Тл МРТ сканера обнаружить подтвержденные биопсией амилоидные вкрапления у нескольких экземпляров животных. Ранее на больных шизофренией добровольцах были обнаружены сла-бые морфологические изменения структур головного мозга, характерные как для заболевших, так и для их ближайших родственников-пробандов. Целый спектр исследований был посвящен мультиядерным МРТ измерениям. Для этого была создана специальная радио-техническая инфраструктура с настройкой на ларморовы частоты не только протонов, но и ряда тяжелых ядер – дейтерия, фтора-19, углерода-13, фосфора, натрия, бора, хлора, участвующих в метаболических процессах в живом организме или содержащихся в лекарственных препаратах, вводимых в кровоток или внутримышечно. Так, была установлена ди-намика циркуляции в организме животных перфторуглеродных эмульсий типа Перфторан, органы их локализации и скорости выведения из организма. Установлены контрастирующие свойства чистых и модифицированных парамагнитными ионами фторуглеродных соединений. Методами локальной ЯМР спектроскопии, представляющей комбинацию МРТ и спектроскопических опций при измерении ЯМР спектров в выделенном вокселе ткани in vivo, были выявлены молекулярные структуры, характерные для здоровых и патологически пораженных тканей, с возможностью идентифицировать по амплитуде характерных спектральных линий степень развития патологии от момента зарождения таковой до летально сформированного состояния. Таким образом, было показано, что локальная ЯМР спектроскопия может служить неинвазивным аналогом хирургической биопсии и быть ре-комендованной для скрининговых обследований в режиме in vivo. В развитие метода магнитной гипертермии были предприняты успешные эксперименты на малых животных по применению разработанных и запатентованных ранее гипертермических методик совместно с химиотерапевтическими приемами, показавшие большую эффективность, чем каждая из указанных процедур в отдельности. Одновременно при взаимодействии с онкологической лабораторией университета Джона Гопкинса (Балтимор, США, руководитель профессор Д. Артемов) проведена подготовительная работа по использованию структурированных магнитных наночастиц не-сферической формы для механического разрушения раковых клеток в ненагревающих переменных магнитных полях. Подготовлены принципиальные позиции для создания фтор-содержащих эмульсионных биоконтейнеров с таргетной доставкой лекарственных препаратов в область заданных патологий. На примере липосомных контейнеров, снабженных адресным биомаркером и парамагнитными ионами гадолиния, продемонстрирована таргетная доставка препарата для подавления клеток глиомы С6 (опухоли головного мозга животного) с наблюдением на 7-Тл биоспектротомографе (рабо-ты в коллаборации с группой академика В.П.Чехонина).
2 2 января 2017 г.-29 декабря 2017 г. Разработка МРТ-диагностики нейродегенеративных заболеваний с использованием фторуглеродных соединений.
Результаты этапа: Проведены эксперименты по регистрации сигналов ЯМР от перфторуглеродных соединений - Перфторана, перфтордекалина.
3 1 января 2018 г.-28 декабря 2018 г. Разработка диагностических возможностей мультиядерной ЯМР-спектроскопии в онкологии
Результаты этапа: Проведены эксперименты по регистрации сигналов ЯМР в полях 0.5 и 7 Тл от ядер, отличных от протонов - 2H, 17O, 13C, 23Na. Данные экспериментов обозначили возможности для применения методов локальной ЯМР спектроскопии для реализации неинвазивной клинической МРТ биопсии in vivo. Были оптимизированы режимы сканирования для мультиядерной локальной ЯМР спектроскопии на ядрах водорода, фосфора, углерода, фтора и натрия с целью последующего изучения метаболических свойств здоровых и патологических тканей. Обозначены возможности методов магнитной гипертермии для экспериментов на лабораторных животных по совместному применению нанокапсулированных парамагнитных частиц и химиотерапии в лечении раковых опухолей. Выявлены факторы препятствующие применению структурированных магнитных наночастиц несферической формы для механического разрушения раковых клеток посредством воздействия нагревающих высокочастотных магнитных полей.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Регистрация сигналов МРТ in vivo с применением новых методов управления тканевым контрастом
Результаты этапа: Оптимизированы протоколы МРТ сканирования с подавлением сигналов нормальной ткани применительно к визуализации разных органов лабораторных животных.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Разработка методов регистрации сигналов МРТ с подавлением сигналов нормальной ткани
Результаты этапа:
6 4 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Разработка методов регистрации сигналов МРТ с применением мультиядерных методов
Результаты этапа:
7 3 января 2022 г.-30 декабря 2022 г. Применение мультиядерных методов МРТ на низкопольном томографе
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".