研究人员旨在推进对阿尔茨海默病进展的了解
![Schematic of the experimental sSAXS setup and data processing steps. (a) The mouse head is irradiated at select locations with a collimated beam of polychromatic X rays of 1 mm diameter. A 2D spectroscopic detector (CdTe) is used to collect SAXS data simultaneously in angle- and energy-dispersive modes for each location. The sample to detector distance (SDD) was 214 mm (b) sSAXS data processing steps in 30–45 keV energy range are illustrated using an amyloid model from BSA with two Bragg peaks at 6.04 and 13.24nm−113.24nm−1. The 2D detector data (left) showing counts in each pixel per energy bin is converted to scattering cross section, S(q), per energy bin (middle) after applying a transmission correction. The S(q) is then summed (Δq=1.2nm−1Δq=1.2nm−1) from 30 to 45 keV to combine scattering information in all energy bins and to calculate the area under the peak (AUP) from 3.6 to 8.4nm−18.4nm−1 (right). Credit: https://www.nature.com/articles/s41598-020-77554-5/figures/1 研究人员旨在推进对阿尔茨海默病进展的了解](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/63-researchersa.jpg)
马里兰州大学(UMD)和美国食品和药物管理局(FDA)研究人员正在共同努力,开发一种新的基于X射线的技术,有可能在临床前阶段推进阿尔茨海默病的理解。本集团的即时目的是开发一种非侵略性的方式来快速测量大脑中的淀粉样蛋白斑块的量,这些斑块已被发现与阿尔茨海默病进展相对应。研究人员的工作最近发表在科学报告。
在一个健康的人类脑,数十亿种专用细胞通过电气和化学信号彼此发送信息,以便几乎可以坐标所有身体的功能。老年痴呆症疾病扰乱这些沟通线,导致功能和细胞死亡。这些中断通常在与记忆有关的大脑的部分中首先发生,但随着时间的推移,它们影响控制语言,推理,通信,移动性和其他重要职能的地区。
科学家长期连续蛋白质片段的积累 -β-淀粉样蛋白- 在大脑到阿尔茨海默病的疾病。虽然周围仍有许多问题究竟是什么原因淀粉片为了在大脑中形成斑块,有效衡量这种堆积的能力可以在患者疾病进展和治疗方法中阐明新的光线。
“在这项工作中,我们使用光谱X射线技术来捕获大脑中β-淀粉样蛋白聚集体的相干X射线散射特性,而无需注射成像剂,”生物工程(BIOE)兼职教授Aldo巴丹诺,通讯作者科学报告纸。除了他的生物预约外,巴丹诺还是科学和工程实验室办公室(OSEL)的FDA设备和放射健康(CDRH)的成像,诊断和软件可靠性司副主任。
测量该淀粉样淀粉的目前的方法面临着显着的缺点。阿尔茨海默病中淀粉样蛋白负荷的研究仅限于验尸分析,或者需要使用需要注射放射性机构或造影剂的资源密集型宠物或MRI扫描。此外,在体内研究淀粉样素负担的目前的方法缺乏能够提供高足够特异性和分辨率的图像,以便彻底了解疾病进展。
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Badano参加了Bioe Alum Eshan Dahal(Ph.D.'20)和UMD和FDA研究人员的队伍,开发了一种使用小角度X射线散射(萨克斯)来估算淀粉样弓形负荷的新技术脑。
团队挖掘萨克斯,以便基于散射模式识别分子结构的能力。尽管萨克斯通常限于对薄样本的研究,但研究组开发了一种应用多色X射线束和2-D光谱检测器的方法来克服淋巴的样品厚度极限。
早期测试表明,其技术称为光谱纱氏型 - 可用于有效地和非侵入地检测多达5cm厚的物体和小鼠模型的嵌入式目标,而不是使用造影剂。他们的长期希望是一天的临床医生将使用这种技术来评估患者的阿尔茨海默病如何通过进行只需几分钟的大脑进行办公室扫描来进行。
通过这种光谱萨克斯技术,我们旨在估计活体动物中的淀粉样脂的组织学级准确性,所有内容在几分钟内且不使用造影剂的情况下,“第一作者科学报告纸。“我们通过研究熟悉的阿尔茨海默病,展示了该方法鼠标模型在大脑中仅在大脑中仅为5分钟的淀粉样蛋白病理学而没有任何特殊的样品制备或注射造影剂。通过进一步的研发,可能有机会在临床前和临床环境中扩展这种方法,以估算淀粉样脂的负担或任何蛋白质聚集体。“
该科学报告纸质标题为“无标签的脑淀粉样射线估算”。
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