Mit einer neuen Methode lassen sich verkalkte und verengte Blutgefäße bei Atherosklerose auf Mikrometer genau vermessen, damit Medikamente gezielt lokal freigesetzt werden können. Forscher haben dafür bestehende Verfahren kombiniert.
Krankheiten als Folge von Atherosklerose, bei der sich in den Blutgefäßen Ablagerungen bilden, sind weltweit die häufigste Todesursache. Dabei entstehen unter anderem Verkalkungen, die in Röntgenbildern ähnlich wie die Knochen einen starken Kontrast zu den Blutgefäßen liefern, die aus Weichgeweben bestehen. In Röntgenbildern waren diese Weichgewebe in direkter Nachbarschaft zu den Verkalkungen bisher kaum oder gar nicht sichtbar.
Ein Forschungsteam aus drei europäischen Ländern unter Leitung von Prof. Bert Müller vom Biomaterials Science Center der Universität Basel hat nun im Rahmen des Projekts „NO-stress“ ein kombiniertes Verfahren entwickelt, um die durch Atherosklerose verkalkten und verengten Blutgefäße zu vermessen. Diese morphologischen Daten der Verengungen (Stenosen) werden zur Simulation des Blutflusses genutzt und erlauben die Bestimmung der so enannten Scherkräfte. Diese sind an den Verengungen erhöht und bieten damit die Grundlage zur Entwicklung von speziellen Nanocontainern, die gefäßerweiternde Medikamente lokal und gezielt freisetzen.
Das neue Abbildungsverfahren kombiniert bekannte Methoden und eignet sich nicht nur für die Vermessung von verkalkten Blutgefäßen, sondern auch für jede andere Kombination von stark und schwach röntgenabsorbierenden Materialien, wie beispielsweise von Knorpel in der Umgebung von Knochen. Es nutzt die klassische Röntgenabsorption, zusätzlich aber auch den so genannten Phasenkontrast, der etwa mittels Gitterinterferometrie gemessen wird: Da die Phasenänderungen der Röntgenstrahlen beim Durchgang durch Materie weniger stark von der Ordnungszahl der darin enthaltenden Elemente abhängen, lassen sich die Weichgewebe in der Umgebung von Hartgeweben viel besser sichtbar machen.
Ihre Ergebnisse haben die Forscher im Fachmagazin „Nature Protocols“ veröffentlicht. Insgesamt zeigen die Autoren, dass sich stark verkalkte Blutgefäße durch die Kombination der zerstörungsfreien Absorptions- und Phasenkontrastmessungen sowie der etablierten Histologie umfassend charakterisieren lassen.
Weitere Informationen: Publikation in „Nature Protocols“
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