Bhataramedia.com – Pencitraan fotoakustik adalah teknik terobosan untuk menentukan lokasi tumor di dalam sel-sel hidup dengan bantuan senyawa penyerap cahaya yang dikenal sebagai agen kontras.
Para peneliti dari A*STAR saat ini telah menemukan cara untuk meningkatkan efektivitas penargetan dan aktivitas optik agen kontras spesifik kanker payudara, dengan menggunakan nanopartikel polimer terkonjugasi.
Menghasilkan sinyal fotoakustik membutuhkan pulsa laser ultra cepat untuk menyinari daerah kecil dari suatu jaringan. Hal ini alan menciptakan serangkaian getaran molekul yang menghasilkan gelombang suara ultrasonik di dalam sampel. Dengan ‘mendengarkan’ perbedaan tekanan yang diciptakan oleh gelombang akustik, peneliti dapat merekonstruksi dan memvisualisasikan struktur bagian dalam dari objek yang kompleks, seperti otak dan sistem kardiovaskular.
Mendiagnosis kanker dengan pencitraan fotoakustik membutuhkan agen kontras yang dapat menembus jaringan dan secara selektif terikat pada sel-sel ganas (malignant). Selain itu, agen kontras membutuhkan respon optik tinggi yang mendekati sinar laser inframerah (daerah spektral yang sangat aman untuk bahan biologis). Agen kontras tradisional telah didasarkan pada struktur nano emas dan perak, tetapi prosedur kimia kompleks yang diperlukan untuk membuatnya sangat rumit, sehingga peneliti mencoba untuk mencari alternatif lainnya.
Malini Olivo dan rekan-rekannya dari A*STAR Singapore Bioimaging Consortium dan A*STAR Institute of Materials Research and Engineering, menyelidiki agen kontras yang berbeda berdasarkan polimer terkonjugasi. Makromolekul organik ini, yang mengandung ikatan karbon ganda dan tunggal, memiliki elektron terdelokalisasi yang dapat menghasilkan sifat optik yang berguna seperti fotoluminesense.
Para peneliti mengidentifikasi polimer terkonjugasi yang dikenal dengan nama PFTTQ (senyawa dengan beberapa cincin aromatik, rantai alkil, sulfur dan atom nitrogen), sebagai agen fotoakustik in vivo yang menjanjikan karena strukturnya yang biokompatibel dan puncak penyerapan cahayanya berada di kisaran dekat-inframerah.
Untuk mengarahkan agen kontras tersebut pada sel-sel kanker, tim peneliti mensintesis struktur nano dengan inti dari PFTTQ yang dikelilingi oleh rantai polietilen glikol yang larut di dalam air, diakhiri oleh lapisan luar dari molekul folat (vitamin yang secara khusus mengikat protein reseptor folat yang biasa diekspresikan oleh tumor kanker payudara).
Percobaan dengan model sel kanker payudara, MCF-7, yang ditanamkan pada tikus mengungkapkan manfaat dari pendekatan ini. Hanya di dalam satu jam setelah pemberian agen kontras baru, sinyal fotoakustik yang kuat muncul dari posisi tumor. Folat secara fungsional memainkan peran penting di dalam prosedur bioimaging ini, meningkatkan sinyal fotoakustik hingga empat kali lipat dibandingkan dengan agen PFTTQ yang belum dimodifikasi.
“Nanopartikel folat-PFTTQ memiliki potensi besar untuk pencitraan diagnostik dan aplikasi biomedis lainnya. Kami sedang bekerja untuk memperluas perpustakaan polimer biokompatibel untuk digunakan sebagai agen kontras fotoakustik molekuler,” kata Olivo, seperti dilansir Agency for Science, Technology and Research (14/05/2015).
Referensi :
Ghayathri Balasundaram, Chris Jun Hui Ho, Kai Li, Wouter Driessen, U Dinish, Chi Lok Wong, Vasilis Ntziachristos, Bin Liu, Malini Olivo. Molecular photoacoustic imaging of breast cancer using an actively targeted conjugated polymer. International Journal of Nanomedicine, 2015; 387 DOI: 10.2147/IJN.S73558.
