Visualisatie van de methode in muizen.

Reactieve zuurstof- en stikstofdeeltjes zijn met speciale nanodeeltjes in de lever waar te nemen, Daarmee kun je een indicatie geven over de schadelijkheid van medicijnen. Dit stellen onderzoekers van Stanford in Nature Biotechnology.

Die reactieve zuurstof- en stikstofdeeltjes (respectievelijk ROS en RNS) vormen belangrijke indicatoren van oxidatieve stress. Die stress geeft dan weer de schadelijke effecten van medicijnen in de lever weer. De onderzoekers ontwierpen nanodeeltjes die afzonderlijk de belangrijkste deeltjes kan waarnemen. In het geval van ROS is dat waterstofperoxide en in het geval van RNS peroxynitriet. De nanodeeltjes kregen de naam chemoluminescentie fluorescentie halfgeleidende polymere nanodeeltjes, afgekort CF-SPNs.

Voor het meten van peroxynitriet gebruiken de Amerikanen de fluorescente verfstof 2-(2-(2-(ß-carboxyethylthio)-3-(2-(1,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-2H-indol-2-ylideen)-ethylideen-)-1-cyclohexen-1-yl)-1,3,3-trimethyl-3H-indolium (IR775S). Als je die bestraalt met licht met een golflengte van 580 nm, heeft deze verfstof interactie met een polymeer met de naam poly(2,7-(9,9-dioctylfluoreen)-alt-4,7-bis(thiofen-2-yl)benzo-2,1,3-thiadiazool (PFODBT). Daarbij komt licht vrij met de golflengtes 680 en 820 nm. Peroxynitriet breekt IR775S af en dat zorgt ervoor dat er geen licht meer is van 820 nm en juist meer van 680 nm.

De waterstofperoxide meten de onderzoekers met chemoluminescentie. De CF-SPNs bevatten bis-(2,4,5-trichloor-6-(pentyloxycarbonyl)fenyl(oxalaat), dat bij reactie met waterstofperoxide uiteenvalt in onder andere het zeer instabiele 1,2-dioxetanedione. Die laatste stof reageert dan weer met een nabijgelegen verfstof. Daarbij komt licht vrij.

Om het nanodeeltje in de lever te krijgen verwerk je er ook nog een copolymeer van polystyreen en polyethyleenglycol in, gekoppeld met galactose. De onderzoekers zagen dat de lever van een muis dan in ieder geval zo’n deeltje opnemen.

De Amerikanen gaven deze muizen vervolgens een hoge concentratie medicijnen – in sommige gevallen paracetamol en in andere isoniazide, een medicijn tegen tuberculose. Daarna konden ze met de CF-SPNs inderdaad merken dat het licht dat ze waarnamen veranderde.

Het werkt in ieder geval in muizen, de vraag is echter of het ook in mensen werkt. Muizen hebben namelijk niet zo’n dikke huid en het licht is dus makkelijk waar te nemen. Bij mensen is de afstand tussen de lever en de detector echter een factor tien groter. Jianghong Rao, onderzoeker aan Stanford, meent dat dit wel te overkomen is. “MRI en positronemissietomografie zijn al kunnen al beelden maken van de menselijke lever. Deze technieken moeten we gewoon aanpassen.” De onderzoeker geeft ook al een manier waarop hun methode sneller bruikbaar zou zijn. “Het werkt op muizen, dus je kan het in ieder geval gebruiken om klinische trials sneller te laten verlopen.”

Bron: RSC

Onderwerpen