Imagerie 3D des vaisseaux sanguins d'une tête de souris à l'aide de la tomographie par ordinateur à rayons X et du nouvel agent de contraste « XlinCA ». Crédit :Willy Kuo, Université de Zurich
Des chercheurs de l'Université de Zurich ont mis au point un nouvel agent de contraste aux rayons X. L'agent de contraste est plus facile à utiliser et se répartit dans tous les vaisseaux sanguins de manière plus fiable, augmenter la précision de l'imagerie vasculaire. Cela réduit le nombre d'animaux requis dans les expériences de recherche.
Diverses maladies chez les humains et les animaux, telles que les tumeurs, accidents vasculaires cérébraux ou maladies rénales chroniques – endommager les vaisseaux sanguins. capillaires, les plus petits vaisseaux sanguins du corps, sont particulièrement touchés. La grande surface du réseau capillaire permet l'échange d'oxygène entre le sang et les tissus environnants, comme les muscles lorsque nous faisons de l'exercice ou le cerveau lorsque nous pensons.
Révéler la structure vasculaire
Pour le diagnostic et le traitement des maladies cardiovasculaires et autres, il est important de connaître la structure tridimensionnelle des vaisseaux sanguins. Cette connaissance de l'anatomie exacte des capillaires chez l'homme et l'animal est également cruciale pour la recherche fondamentale. Il permet aux chercheurs d'étudier les maladies qui attaquent les vaisseaux sanguins et d'évaluer de nouveaux traitements. Chercheurs de l'Université de Zurich (UZH), le National Center of Competence in Research Kidney.CH et le Biomaterials Science Center de l'Université de Bâle ont maintenant développé un nouvel agent de contraste aux rayons X appelé "XlinCA", avec lesquels les capillaires peuvent être rendus visibles beaucoup plus précisément en utilisant la tomographie par ordinateur.
Méthodes précédentes souvent défectueuses
Précédemment, des agents de contraste ont été ajoutés aux résines plastiques polymérisantes avant leur injection dans les vaisseaux sanguins des animaux euthanasiés. Cependant, il est très difficile de remplir complètement les capillaires délicats de divers organes avec des résines visqueuses. "Sans des années d'expérience dans l'utilisation des bonnes techniques d'injection, les capillaires ne sont souvent que partiellement remplis, ou manquant entièrement. Jusqu'à un quart des images résultantes sont donc inexploitables, " dit Willy Kuo, chercheur postdoctoral à l'Institut de physiologie de l'UZH. En utilisant "XlinCA" au lieu d'autres agents de contraste, jusqu'à 25 % d'animaux en moins seraient nécessaires pour les expériences, déclare Kuo.
Le problème fondamental des méthodes conventionnelles est que le plastique et l'eau ne se mélangent pas. Il en résulte des inclusions d'eau là où l'agent de contraste est absent, ce qui provoque des segments de vaisseaux déconnectés sur l'image radiographique. Bien que les agents de contraste pour rayons X solubles dans l'eau utilisés en médecine puissent ne pas avoir ce problème, ils ne peuvent pas être solidifiés et fuir à travers les parois des vaisseaux sanguins dans les tissus environnants en quelques minutes.
Résultats optimaux grâce à un agent de contraste personnalisé
Les agents de contraste à usage médical chez l'homme sont constitués de petites molécules et sont relativement simples à produire. "Un agent de contraste personnalisé pour une utilisation ex vivo était significativement plus difficile à synthétiser, puisqu'il est composé de polymères-molécules liées entre elles en longues chaînes, " dit Bernhard Spingler, professeur au département de chimie de l'UZH. "XlinCA" présente plusieurs avantages par rapport aux agents de contraste à rayons X précédemment utilisés :Il est facile à utiliser et permet une imagerie vasculaire complète et ininterrompue. Il permet également d'examiner en même temps plusieurs organes ou même des animaux entiers tels que des souris.