Ajankohtainen tartratsiini ihon rakenteen visualisoinnin parantamiseksi dermatologiassa

Biologisten kudosten optista kuvaa rajoittaa valon ei -toivottu sironta ja imeytyminen, mikä rajoittaa sekä kuvantamisen syvyyttä että alueellista resoluutiota. Tämä sironta tapahtuu taitekertoimen (RI) epäsuhtaista eri kudoskomponenttien välillä, kuten vesirikkaan sytosolin matala RI ja lipidipohjaisten rakenteiden korkea RI. Nykyiset menetelmät valon sironnan vähentämiseksi, kuten optisten raivausaineiden (OCAS) käyttö, liittyy usein myrkyllisiä kemikaaleja tai kudoskomponenttien poistamista, mikä tekee niistä sopimattomia elävää kuvantamista varten.

Äskettäin julkaistu tutkimustiede osoitti, että tartratsiini, yleisesti käytetty ruokaväri, on voimakas OCA, jolla on väliaikainen optinen läpinäkyvyys elävissä kudoksissa. Jyrsijämalleissa tartratsiinia annettiin paikallisesti 0,6 M-liuoksessa ja osoitti palautuvia läpinäkyvyysvaikutuksia ja tehtiin iho-, lihas- ja sidekudokset läpinäkyviä, samalla kun se tarjosi korkean resoluution kuvantamisen mikrometrin tasoon aiheuttamatta kudosvaurioita. Kuvankäsittelytekniikat, kuten laserpilkukontrastin kuvantaminen, paljastivat aivojen verisuonten ja sisäelimien selkeän visualisoinnin ilman, että tarvetta kirurgisesti poistamaan kudosta. Ajankohtainen jyrsijöiden käyttö aiheutti minimaalisen tulehduksen histologisen analyysin vahvistamana. Lisäksi väriaine puhdistettiin nopeasti virtsan ja ulosteiden kautta ilman systeemisen toksisuuden merkkejä, ja levityksen jälkeen väriaine voidaan pestä altistumisen vähentämiseksi edelleen.

Ylimääräisiin OCAS: iin verrattuna tartratsiini diffundoitiin kudosten läpi nopeammin ja vaati alhaisempia pitoisuuksia halutun läpinäkyvyyden saavuttamiseksi, mikä johtaa nopeampaan visualisointiin. Toisin kuin tavanomaiset aineet, tartratsiini ei aiheuttanut sivuvaikutuksia, kuten kudoksen kutistumista tai kuivumista, mikä teki siitä lupaavan vaihtoehdon ei-invasiiviselle kuvantamiselle. Nämä tutkimukset osoittivat, että tartratsiini, voimakkaasti absorboiva molekyyli, voi vähentää veden ja lipidien välistä RI -epäsuhta, minimoimalla tehokkaasti valonsirontaa ja parantamalla optista läpinäkyvyyttä.

Tartratsiini, joka tunnetaan myös nimellä FD&C Keltainen nro 5, on yleisesti käytetty värityslääke, joka löytyy elintarvikkeista, kosmetiikasta ja lääkkeistä, joilla on hyväksytty turvallisuusprofiilit useissa sääntelyelimissä, mukaan lukien Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkehallinto (FDA), yhteinen elintarvike ja maatalous Elintarvikealisäaineiden (JECFA) ja Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen (FAO) ja Maailman terveysjärjestön (WHO) asiantuntijakomitea (JECFA). Vaikka tartratsiinia on käytetty laajasti elintarvikkeissa ja kosmetiikassa, sen kliininen käyttö palautuvan ihon läpinäkyvyyden parantamiseksi on edelleen aliarvioitu. Tartratsiinin pitkäaikainen turvallisuusprofiili yhdessä lupaavien prekliinisten kuvantamismodulaatiovaikutusten kanssa oikeuttaa tutkimaan sen tehokkuutta ihmisillä.

Nykyisiä optisia kuvantamistekniikoita rajoittavat tunkeutumissyvyys ja korkea sironta, etenkin in vivo. Tämän tutkimuksen tavoitteena on täyttää tämä aukko käyttämällä tartratsiinia ihmisen visualisoinnin parantamiseksi. Tämän ei-invasiivisen tekniikan mahdolliset hyödyt ihmisen sovelluksille ovat laajoja, etenkin dermatologiassa, kasvaimen kuvantamisessa ja kirurgisessa suunnittelussa. Jos onnistunut, tartratsiini voisi mahdollistaa kasvainten, verisuonten vaurioiden ja muiden ihonalaisten rakenteiden selkeämmän, ei-invasiivisen kuvantamisen-tarjoamalla reaaliaikaisia ​​näkemyksiä tautien etenemisestä ja auttamisesta tarkemmissa lääketieteellisissä interventioissa. Tämä kliininen pilottitutkimus, jossa keskitytään ensisijaisesti ajankohtaisen tartratsiinin toteutettavuuteen ihon läpinäkyvyyden parantamiseksi, perustuu jyrsijämallien lupaaviin tuloksiin ja tartratsiinin vakiintuneeseen turvallisuusprofiiliin ihmisillä.