Microbulles sanguines pour détecter acoustiquement les niveaux d’oxygène

Microbulles sanguines pour détecter acoustiquement les niveaux d'oxygène
Niveaux d'oxygène dans le sang et acoustique

Les chercheurs ont développé des microbulles pour détecter acoustiquement les niveaux d’oxygène dans le sang. Crédit : Shashank Sirsi

Les outils acoustiques détectent les microbulles vibrantes, agissent comme capteur d’oxygène.

Le sang transporte l’oxygène vital à travers notre système de circulation vers les muscles et les organes. Les outils acoustiques peuvent créer de petites bulles dans notre sang, capables de changer en réponse à l’oxygène et de signifier les niveaux d’oxygène.

Lors de la 181e réunion de l’Acoustical Society of America, qui se tiendra du 29 novembre au 3 décembre, Shashank Sirsi, de l’Université du Texas à Dallas, discutera de la manière dont les microbulles en circulation peuvent être utilisées pour mesurer les niveaux d’oxygène. La conférence intitulée « Microbulles d’hémoglobine pour l’imagerie in vivo en fonction du niveau d’oxygène dans le sang : aller au-delà de l’IRM » aura lieu le lundi 29 novembre à 11 h 25, dans l’est des États-Unis, au Hyatt Regency Seattle.

Les microbulles ont un diamètre inférieur à un centième de millimètre et peuvent être fabriquées en émulsifiant des lipides ou des protéines avec un gaz. Le remplissage gazeux des microbulles les fait osciller et vibrer lorsque des ultrasons sont appliqués, diffusant de l’énergie et générant une réponse acoustique qui peut être détectée par un échographe clinique. Ils sont couramment utilisés en imagerie médicale pour fournir un plus grand contraste dans les tissus.

L’hémoglobine, la protéine qui donne aux globules rouges leur couleur caractéristique, formera une enveloppe stable autour des microbulles. Il continue ensuite à remplir son rôle typique de liaison et de libération d’oxygène dans le sang.

Sirsi et son équipe ont développé des microbulles pour détecter acoustiquement les niveaux d’oxygène dans le sang, car les coquilles des microbulles sont altérées par les changements structurels de l’hémoglobine en réponse à l’oxygène. La coquille d’hémoglobine est continuellement sensible à l’oxygène après avoir entouré la bulle et a été optimisée pour fonctionner dans la circulation des organismes vivants.

“Lorsque l’oxygène se lie à l’hémoglobine, il y a des changements structurels dans la protéine qui modifient les propriétés mécaniques”, a déclaré Sirsi. “Les propriétés mécaniques de la coque dictent la réponse acoustique d’une bulle, donc notre hypothèse était que différentes réponses acoustiques seraient observées à mesure que la coque devient plus rigide ou plus élastique.”

Les résultats préliminaires montrent une forte corrélation entre la concentration en oxygène et la réponse acoustique des bulles, mettant en évidence l’utilisation potentielle des microbulles comme capteurs d’oxygène. Cette capacité aurait de nombreux avantages pour la médecine et l’imagerie, notamment l’évaluation des régions des tumeurs et du cerveau privées d’oxygène.

Réunion : 181e réunion de l’Acoustical Society of America

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