استفاده از تصویربرداری فتوآکوستیک برای نظارت بر درمان های سرطان مختل عروق

عوامل برهم زننده عروقی عروق تومور را مختل می کنند و از رشد تومورهای تغذیه ای و اکسیژن جلوگیری می کنند. این امر با آسیب رساندن به پوشش داخلی اندوتلیوم رگ های خونی ، در نتیجه ورود سلول های قرمز خون (RBC) به پارانشیم تومور حاصل می شود. RBC های موجود در ماتریکس خارج سلولی در معرض عوامل استرس زای خارجی و در نتیجه تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی قرار دارند. از تشخیص این تغییرات می توان برای نظارت بر اثربخشی درمان های سرطان استفاده کرد. تصویربرداری عکس آکوستیک طیفی (PA) به دلیل جذب نوری بالا نسبت به بافت اطراف ، یک کاندید ایده آل برای بررسی RBC است. هدف از این کار استفاده از تصویربرداری PA برای نظارت بر اثر عامل تخریب عروقی 5،6 ،6 اسید استیک دی متیل گزانتانون ‐ 4 ((DMXAA) از طریق تجزیه و تحلیل کمی است. سپس ، سلولهای سرطانی پستان 4T1 به صورت زیر جلدی در هشت موش BALB / c به پای عقب چپ تزریق شدند. پس از 10 روز ، نیمی از موش ها با 15 میلی گرم در کیلوگرم DMXAA تحت درمان قرار گرفتند و به نیمی دیگر با سالین تزریق شد. قبل از درمان ، 24 و 72 ساعت پس از درمان ، از همه موش ها با استفاده از سیستم VevoLAZR X PA تصویربرداری شد. تصویربرداری در شش طول موج انجام شد و اختلاط طیفی خطی به تصاویر PA برای تعیین کمیت سه شکل هموگلوبین (اکسی ، دیوکسی و هموگلوبین مت) اعمال شد. پس از تصویربرداری ، تومورها از نظر بافت شناسی پردازش و از رنگ آمیزی H&E و TUNEL برای شناسایی آسیب بافتی ناشی از درمان DMXAA استفاده شد. غلظت هموگلوبین کل پس از درمان برای موشهای تحت درمان با نمک بدون تغییر باقی ماند. برای موشهای تحت درمان با DMXAA ، 10٪ افزایش غلظت deoxyhemoglobin 24 ساعت پس از درمان و 22.6٪ کاهش در غلظت هموگلوبین کل توسط 72 ساعت مشاهده شد. کاهش در پارامترهای شیب طیفی PA 24 ساعت پس از درمان اندازه گیری شد. این نشان می دهد که DMXAA باعث آسیب عروقی می شود و باعث گلبول های قرمز خون می شود. علاوه بر این ، رنگ آمیزی H&E تومور مناطقی از خونریزی با رسوب گلبول قرمز را نشان داد. این مشاهدات بیشتر با افزایش رنگ آمیزی TUNEL در تومورهای تحت درمان با DMXAA پشتیبانی می شود ، که نشان می دهد مرگ سلولی به دلیل اختلال عروقی افزایش یافته است. این مطالعه توانایی تصویربرداری PA را برای نظارت بر اختلال عروق تومور توسط عامل برهم زننده عروقی DMXAA نشان می دهد.