science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kleine gouden kogels kunnen asbestgerelateerde kankers helpen aanpakken

Confocale fluorescentieafbeelding van gouden nanotures (groen) in mesothelioomcellen. Krediet:Arsalan Azad

Gouden nanobuisjes - kleine holle cilinders van een duizendste van de breedte van een mensenhaar - kunnen worden gebruikt om mesothelioom te behandelen, een vorm van kanker veroorzaakt door blootstelling aan asbest, volgens een team van onderzoekers van de universiteiten van Cambridge en Leeds.

In een onderzoek dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd Klein , tonen de onderzoekers aan dat eenmaal in de kankercellen, de nanobuisjes absorberen licht, waardoor ze opwarmen, waardoor de cellen worden gedood.

Meer dan 2, Elk jaar worden in het VK 600 mensen gediagnosticeerd met mesothelioom, een kwaadaardige vorm van kanker veroorzaakt door blootstelling aan asbest. Hoewel het gebruik van asbest in het VK nu verboden is, het land heeft 's werelds hoogste niveaus van mesothelioom omdat het in de naoorlogse jaren enorme hoeveelheden asbest heeft geïmporteerd. Het wereldwijde gebruik van asbest blijft hoog, vooral in lage- en middeninkomenslanden, wat betekent dat mesothelioom een ​​wereldwijd probleem zal worden.

"Mesothelioom is een van de 'moeilijk te behandelen' kankers, en het beste dat we mensen met bestaande behandelingen kunnen bieden, is een paar maanden extra overleving, " zei Dr. Arsalan Azad van het Cambridge Institute for Medical Research aan de Universiteit van Cambridge. "Er is een belangrijke onvervulde behoefte aan nieuwe, effectieve behandelingen."

in 2018, de Universiteit van Cambridge ontving £ 10 miljoen van de Engineering and Physical Sciences Research Council om technische oplossingen te helpen ontwikkelen, inclusief nanotechnologie, om manieren te vinden om moeilijk te behandelen kankers aan te pakken.

In een samenwerking tussen de Universiteit van Cambridge en de Universiteit van Leeds, onderzoekers hebben een vorm van gouden nanobuisjes ontwikkeld waarvan de fysieke eigenschappen 'afstembaar' zijn - met andere woorden, het team kan de wanddikte aanpassen, microstructuur, samenstelling, en het vermogen om bepaalde golflengten van licht te absorberen.

De onderzoekers voegden de nanobuisjes toe aan mesothelioomcellen die in het laboratorium waren gekweekt en ontdekten dat ze door de cellen werden opgenomen, dicht bij de kern wonen, waar het DNA van de cel ligt. Toen het team zich met een laser op de cellen richtte, de nanobuisjes absorbeerden het licht en warmden op, het doden van de mesothelioomcel.

Professor Stefan Marciniak, ook van het Cambridge Institute for Medical Research, toegevoegd, "De mesothelioomcellen 'eten' de nanobuisjes, waardoor ze vatbaar zijn als we er licht op schijnen. Laserlicht kan diep in het weefsel doordringen zonder het omliggende weefsel te beschadigen. Het wordt dan geabsorbeerd door de nanobuisjes, die opwarmen en, wij hopen in de toekomst, zou kunnen worden gebruikt om gelokaliseerde kankerceldoding te veroorzaken."

Het team zal het werk verder ontwikkelen om ervoor te zorgen dat de nanobuisjes gericht zijn op kankercellen met minder effect op normaal weefsel.

De nanobuisjes worden gemaakt in een tweestapsproces. Eerst, massief zilveren nanostaafjes worden gemaakt van de gewenste diameter. Goud wordt vervolgens vanuit de oplossing op het oppervlak van het zilver afgezet. Terwijl het goud zich ophoopt aan de oppervlakte, het zilver lost van binnenuit op en laat een holle nanobuis achter.

Dankzij de door het team van Leeds ontwikkelde aanpak kunnen deze nanobuisjes bij kamertemperatuur worden ontwikkeld, die hun productie op schaal haalbaarder moeten maken.

Professor Stephen Evans van de School of Physics and Astronomy aan de University of Leeds zei:"Door controle te hebben over de grootte en vorm van de nanobuisjes, kunnen we ze afstemmen om licht te absorberen waar het weefsel transparant is en kunnen ze worden gebruikt voor zowel de beeldvorming en behandeling van kankers. De volgende fase zal zijn om deze nanobuisjes te laden met medicijnen voor verbeterde therapieën."