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Sep 15, 2023

미세관류 및 In

과학 보고서 5권,

Scientific Reports 5권, 기사 번호: 18095(2015) 이 기사 인용

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분광계는 이제 포유류 세포를 시각화하는 데 필요한 전계 강도를 제공하지만 살아있는 조직의 이미징을 수용하도록 설계되지 않았습니다. 따라서 분광계는 살아있는 조직에서 실험을 수행하는 데 중요한 과제(가장 분명한 것은 공간적 한계)를 제기합니다. 이러한 제한은 부피가 크고 광학 현미경이나 전기생리학 연구를 위해 거의 독점적으로 설계되어 설계 기준으로 MR 호환성을 거의 포함하지 않는 상업용 관류 장비를 사용하려고 할 때 문제가 됩니다. 공간 접근이 제한된 초고자기장 환경에서만 발생하는 문제를 극복하기 위해 Bruker의 일련의 미세 표면 코일과 상호 작용할 수 있는 미세 관류 및 보어 내 산소화 시스템을 설계했습니다. 이 장치는 절제된 살아있는 조직에 대한 MR 연구에서 세포 해상도 이미징을 지원하도록 설계되었습니다. 결합된 시스템을 사용하면 관류액의 용존 가스와 pH 수준을 모두 정밀하게 제어할 수 있으므로 광범위한 조직 유형에 대한 적용 가능성이 입증됩니다. 컴팩트함, 선형 구조 및 MR 호환 재료 함량은 모든 NMR 분광계와 호환되는 다목적 하드웨어 인터페이스를 제공하기 위한 핵심 설계 기능입니다. 이러한 속성은 현재 개발 중인 시스템 외에도 다양한 최신 NMR 시스템과 함께 사용될 수 있으므로 미세관류 장비의 지속적인 유용성을 보장할 것입니다.

질병 시작과 치료 적용 사이의 시간 간격 감소와 질병 치료의 효능 증가 사이의 상관 관계가 잘 설명되고 확립된 임상 현상이 있습니다1,2,3. 불행히도, 대부분의 현대 진단은 임상의가 진단 및 치료를 하기 전에 환자가 질병 증상을 스스로 보고하는 것에 의존합니다. 이는 종종 환자가 필요한 치료를 받기 전에 무증상 질병 발병 기간이 심각하게 길어지는 것을 허용합니다.

바이오마커 분석은 질병을 조기에 발견할 수 있는 매우 민감한 스크리닝 도구를 제공하여 발병부터 치료까지의 시간 간격을 단축할 것을 약속하지만 일반적으로 이러한 도구는 살아있는 유기체 내 조직 병리의 공간적 특성에 관한 정보를 거의 제공하지 않습니다. 임상의는 진단 확인, 치료 후 질병 모니터링 및 종양 절제를 위한 수술 계획을 비롯한 다양한 응용 분야에서 건강한 조직과 건강에 해로운 조직을 구별할 수 있어야 하므로 환자 치료의 경우 질병 조직의 공간적 특성에 관한 정확한 정보는 사소한 것이 아닙니다4 . 대안으로, 조직 생검 후 분자 라벨링과 같은 조직 특이적 공간 정보를 제공할 수 있는 진단 방법은 종종 공간 데이터 범위가 너무 제한되어 반복 측정이 불가능하거나 특정 조직을 조사할 때 2차 감염을 초래하는 경우가 많습니다. 복구를 복잡하게 하거나 방해합니다5. 최근 몇 년간 2차 감염이 다시 발생했으며, 특히 전립선 생검의 경우 수술 후 항생제 효능이 지속적으로 감소했기 때문인 것으로 추정됩니다6,7.

환자의 건강을 개선하기 위해 두 가지 방법 중 하나의 잠재력을 최대한 활용하려면 분명히 임상 영상 방법은 질병 탐지의 분자적 방법의 개선과 함께 개발되어야 합니다. 세포 수준에서 건강한 조직과 질병에 걸린 조직 모두의 MR 특성을 식별하면 이러한 초기 단계(종종 무증상) 질병 상태가 MR 신호 및 대비 특성에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 따라서 조직 미세구조가 현재 임상에서 직접 관찰할 수 없거나 남아있을 수 있지만, 특정 질병 상태가 미세환경에서 MR 조영 매개변수에 어떻게 영향을 미치는지 철저히 이해하면 병리학적 변화가 현미경 수준에서 어떻게 발생하는지 이해할 수 있습니다. 임상 스캔에 나타나게 됩니다. 이러한 셀룰러 해상도 데이터(<10μm 등방성)는 관련 물리적 규모에서 MR 대비 매개변수를 정량화할 수 있는 유일한 시스템이므로 초고자기장 이미징 장비를 사용하여 수집해야 합니다. 따라서, 건강하고 질병이 있는 조직 특성화 연구에 사용하기 위해 포유류 세포 구조를 확인할 수 있는 MR 영상 시스템이 현재 필요합니다.