根据世界卫生组织的数据，心脏病和中风是世界上最致命的两种疾病，在2016年造成超过1500万人死亡。造成这两种全球健康危机的一个关键潜在因素是共同的状况，动脉粥样硬化，或脂肪沉积、炎症和血管壁斑块的积聚。到40岁时，大约一半的人会有这种症状，很多人没有症状。
美国南加州大学维特比生物医学工程系的研究人员发明了一种新的纳米颗粒，通过检测可能引发心脏病和中风的不稳定钙化，医生可以确定斑块何时变得危险。
研究——从博士生Deborah下巴Eun霁涌的监督下,小卡尔·雅各布博士和卡尔·雅各布III青年椅子,助理教授与格雷戈里·麦基合作,南加州大学凯克医学院的临床手术——发表在《皇家化学学会的《材料化学》杂志上。
当动脉粥样硬化发生在冠状动脉时，由斑块或钙化引起的破裂引起的阻塞可导致血栓形成，切断流向心脏的血流，这是大多数心脏病发作的原因。当这种情况发生在通向大脑的血管中时，就会导致中风。
“动脉不需要80%的堵塞才会有危险。动脉中有45%被斑块堵塞可能更容易破裂，”Chung说。“只是因为它是一个大的斑块并不一定意味着它是一个不稳定的斑块。”
Chung说，当称为微钙化的小钙沉积在动脉斑块内形成时，斑块可能变得容易破裂。
然而，利用传统的CT和MRI扫描方法或血管造影来鉴别血管钙化是否不稳定并可能破裂是特别困难的，因为血管造影有其他风险。
该研究的第一作者Chin说:“血管造影需要使用导管，而导管是侵入性的，有组织损伤的固有风险。”“另一方面，CT扫描涉及到电离辐射，会对组织造成其他有害影响。”
Chung说，传统影像的分辨率限制为医生提供了一个大尺寸钙化的“鸟瞰”，这可能并不一定是危险的。她说:“如果钙化是在微观尺度上，就很难分辨了。”
该研究小组开发了一种被称为胶束的纳米颗粒，它可以附着在自身上，并点亮钙化点，使成像过程中容易破裂的小块更容易被发现。
Chin说，这些胶束能够专门针对羟基磷灰石，一种存在于动脉和动脉粥样硬化斑块中的独特的钙。
“我们的胶束纳米颗粒对细胞和组织的毒性最小，对羟基磷灰石钙化高度特异性，”Chin说。“因此，这减少了识别有害血管钙化的不确定性。”
该团队已经在培养皿中钙化细胞上测试了他们的纳米颗粒，在小鼠动脉粥样硬化模型中，以及使用血管外科医生Magee提供的病人来源的动脉样本，这表明它们不仅适用于小动物，也适用于人体组织。
“在我们的研究中，我们证明了我们的纳米颗粒在最常用的动脉粥样硬化小鼠模型中与钙化结合，并且在来自患者的钙化血管组织中也起作用，”Chin说。
Chung说，研究小组的下一步是利用胶束颗粒用于靶向药物治疗动脉钙化，而不是仅仅作为检测潜在阻塞的手段。
“纳米粒子和纳米医学背后的想法是，它可以像亚马逊的运输系统一样，把药物运送到身体的特定地址或位置，而不是你不想去的地方，”Chung说。
她说:“希望这能降低剂量，但在不伤害正常细胞和器官过程的情况下，对疾病部位有很高的疗效。”
——文章发布于2019年12月9日
