MRI giúp không chỉ chẩn đoán mà cả điều trị ung thư

MRI là một phương pháp chẩn đoán y sinh rất hữu ích, trong đó thường  sử dụng cộng hưởng từ hạt nhân của nguyên tử hydro (proton).  Khi chụp cắt lớp, các proton trong nguyên tử hydro được xếp đặt trong từ trường trong quá trình tiếp xúc với sóng vô tuyến.

Trong một số nghiên cứu cần phải sử dụng những đại lý tương phản để nâng cao độ chính xác và hình ảnh của các mô. Độ chính xác của tín hiệu tương phản trong MRI phụ thuộc chủ yếu vào mức độ thay đổi thời gian thư giãn theo chiều dọc hoặc chiều ngang.

Thời gian thư giãn là thời gian khi các proton quay trở lại trạng thái cân bằng. Thời gian thư giãn phụ thuộc vào các phân tử và nguyên tử xung quanh proton, những khoảng thời gian có độ dài khác nhau ở các mô khỏe mạnh và các mô bệnh.

Trong một số trường hợp, bệnh lý có thể được phát hiện thông qua các đại lý tương phản làm thay đổi cục bộ thời gian thư giãn của các mô bệnh. Sự kết hợp của MRI và các đại lý tương phản làm tăng khả năng nâng cao hình ảnh của sự viêm, chẳng hạn như sự hình thành mạch máu trong khối u ung thư.

Các nhà khoa học từ Đại học Năng lượng nguyên tử Quốc gia MEPhI đã phát triển một loại chất tương phản mới dựa trên các hạt nano silic, cho phép không chỉ chẩn đoán mà cả điều trị ung thư. Theo Giáo sư Victor Timoshenko của đại học MEPhI và Đại học Tổng hợp Quốc gia Matxcova mang tên Lomonosov, đây là một ví dụ về sự phát triển của phương pháp Nanotheranostics — kết hợp phương pháp chẩn đoán và điều trị ở quy mô nanomet.

Các đại lý theranostic cho MRI đòi hỏi sự kết hợp của các đại lý tương phản với liệu pháp được thực hiện bằng cách sử dụng nang nano (nano capsules) và / hoặc tác động bổ sung bằng trường vật lý, hoặc xạ trị.

"MRI đang được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán khối u, chính bởi vậy sự phát triển của đại lý tương phản loại mới có thể được sử dụng để điều trị nhẹ nhàng bệnh ung thư là rất quan trọng đối với nền y học hiện đại" — ông Viktor Tymoshenko nói.

Các vật liệu được sử dụng trong phương pháp Nanotheranostics cần phải là thứ không độc hại và tương thích với cơ thể con người. Một tính năng quan trọng khác là cách "tàng hình" để qua mặt hệ miễn dịch  — nếu không hệ miễn dịch sẽ chỉ đơn giản tiêu diệt chúng. Ngoài ra, không được để các hạt nano tích tụ trong cơ thể và không được để bề mặt của chúng bị ô nhiễm.

Theo các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm "Nanotheranostics" tại Viện Vật Lý-Kỹ Thuật Y Sinh thuộc Trường Đại học Năng lượng nguyên tử Quốc gia MEPhI, việc sử dụng các hạt nano silic để phát hiện các tế bào bị hư hỏng là một trong những phương pháp hứa hẹn nhất trong ngành Nanotheranostics điều trị bệnh ung thư. Các hạt nano như vậy không gây hại cho cơ thể, nhưng, sau khi nóng lên đến nhiệt độ trên 42° C (điều này được gọi là tăng thân nhiệt) dưới ảnh hưởng của sóng vô tuyến, chúng sẽ phá hủy cục bộ các tế bào ung thư.