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Echtzeit-Visualisierung von fettverbrennenden braunen Fettgeweben

Schematische Darstellung der Abscheidung von PMB-beschichteten SWCNTs auf einer BVT (links) und der Abbildung der BVT zwischen den Schulterblättern einer Maus (rechts). Credit: Advanced Industrial Science and Technology Forscher haben ein Fluoreszenzbildgebungsverfahren im nahen Infrarot entwickelt, das einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) verwendet, die mit PMB, einem biokompatiblen MPC-Polymer, beschichtet sind. Dies ist eine Sonde, mit der braune Fettgewebe (BVT) einfach und kostengünstig sichtbar gemacht werden können.

Die Forscher fanden heraus, dass SWCNTs, die mit dem hoch biokompatiblen Dispergiermittel PMB (PMB-SWCNTs) beschichtet waren, bevorzugt in BATs abgelagert wurden, als sie Mäusen intravenös injiziert wurden. Die Bestrahlung des gesamten Körpers der Maus mit einer 730-nm-LED und die Abbildung mit nahinfrarotem Licht mit Wellenlängen von 1000 nm oder länger fluoreszierendem Licht von den PMB-SWCNTs ermöglichten die bevorzugte Abbildung von BATs. Da Halbleiter-SWCNTs mit hoher Fluoreszenzintensität abgetrennt und hochgereinigt werden, ist das entwickelte Verfahren außerdem hochempfindlich und kann mit einer geringen Menge von PMB-SWCNTs klar abbilden, was die Belastung eines lebenden Körpers verringert.

Brown Fettgewebe verbrennt Fett, aber viele Aspekte dieses Gewebes bleiben unbekannt. In Tierversuchen mit braunen Adipozyten und deren Aktivierung ist die nichtinvasive Beobachtung wichtig, um das Leiden der Tiere bei der Präparation zu verhindern und die Anzahl der verwendeten Tiere zu verringern. Die einzige nicht-invasive Beobachtungsmethode war jedoch die große und teure PET-CT, die radioaktive Isotope verwendet. Im Gegensatz dazu emittiert ein Halbleiter-SWCNT hochgradig biopermeables Licht im nahen Infrarot über eine Wellenlänge von 1000 nm und ermöglicht so eine klare Fluoreszenzdarstellung des Gefäßsystems von Mäusen. Bisher gab es keine Sonde über 1000 nm Fluoreszenz, die lebende Fettgewebe abbilden konnte.

Das AIST wird Proben von PMB-SWCNTs zur Verfügung stellen, um sie in Tierversuchen zu verwenden, beispielsweise zur Beobachtung des Fortschreitens von Veränderungen in braunen Fettzellen, die Fett verbrennen, zum Zweck der Erforschung der Prävention und Behandlung des metabolischen Syndroms.

Bereitgestellt von Advanced Industrial Science and Technology