Nanoparticules utilisées dans les systèmes d'administration de médicaments, bio-imagerie, et la médecine régénérative migrent des tissus vers les vaisseaux lymphatiques après avoir pénétré dans le corps, il est donc nécessaire de clarifier l'interaction entre les nanoparticules et les vaisseaux lymphatiques. Bien que la technologie pour observer le flux de nanoparticules à travers les vaisseaux lymphatiques in vivo ait été développée, il n'y a pas eu de méthode pour évaluer le flux de nanoparticules de manière plus détaillée et quantitative ex vivo. Ainsi, des recherches ont été menées pour développer un système de perfusion de la lumière des vaisseaux lymphatiques ex vivo afin de déterminer comment les nanoparticules se déplacent dans les vaisseaux lymphatiques et comment elles affectent le mouvement physiologique des vaisseaux lymphatiques.

Les nanoparticules introduites dans l'organisme pénètrent dans les vaisseaux lymphatiques, qui se contractent et se dilatent spontanément pour transporter le liquide lymphatique dans tout l'organisme. Un groupe de recherche dirigé par le professeur Naoto Saito, Directeur de l'Institut des sciences biomédicales, et Chika Kuroda, étudiante en troisième année à la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l'Université de Yamaguchi et diplômée du programme de maîtrise de la Faculté de médecine de l'Université de Shinshu, ont développé un nouveau système de perfusion de lumière de vaisseau lymphatique isolé qui peut déplacer des nanotubes de carbone et d'autres nanoparticules dans des vaisseaux lymphatiques enlevés chirurgicalement pour évaluer visuellement leurs propriétés. Le groupe a réussi à développer un nouveau système expérimental pour évaluer comment les nanoparticules se déplacent dans les vaisseaux lymphatiques et comment elles affectent le mouvement physiologique des vaisseaux lymphatiques. Le système expérimental développé dans cette étude a permis d'élucider visuellement et quantitativement l'interaction entre les nanoparticules et les vaisseaux lymphatiques et d'évaluer la sécurité biologique des nanoparticules.

C'est la première fois qu'un système de perfusion ex vivo est créé pour évaluer les effets et la cinétique des nanoparticules dans les vaisseaux lymphatiques lors de la contraction et de l'expansion spontanées des vaisseaux. Par rapport aux examens in vivo, le système de perfusion permet une observation à plus haute résolution et plus détaillée des mouvements des nanomatériaux ainsi que des réactions associées des vaisseaux lymphatiques. Par ailleurs, le nouveau système permet des évaluations à la fois quantitatives et histologiques de la réaction physiologique d'un seul vaisseau lymphatique aux nanomatériaux. En utilisant ce système expérimental pour évaluer des nanoparticules spécifiques, les effets physiologiques et histologiques des nanoparticules sur les vaisseaux lymphatiques peuvent être clarifiés, et l'application clinique des nanoparticules peut être réalisée de manière plus sûre en évaluant leur sécurité biologique en combinaison avec des expérimentations cellulaires et animales.