Onderzoekers van de Universidad Politécnica de Madrid, in samenwerking met Universitat Politécnica de Valencia en CIBER's Bioengineering, Biomaterialen en nanogeneeskunde (CIBER-BBN), hebben een laserapparaat ontworpen dat speciaal is ontworpen voor toepassingen met optische hyperthermie.

Een gezamenlijk onderzoeksproject van Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Universitat Politécnica de Valencia (UPV) en CIBER's Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN) heeft een goedkope, apparaat op laboratoriumschaal voor behandelingen op basis van optische hyperthermietoepassingen via laser. Deze techniek wordt gebruikt in therapieën tegen huidkanker, en het doodt de tumorcellen door ze te oververhitten. Dit onderzoek is gepubliceerd in Sensoren en actuatoren A Fysiek .

Volgens de onderzoekers is oververhitting wordt bereikt door gesynthetiseerde metalen nanodeeltjes te bestralen. "Bij het ontvangen van straling, de deeltjes verwarmen het tumorweefsel, het bereiken van een temperatuur tussen 42 °C en 48 °C, hypoxie veroorzaken die leidt tot celdood, " legt Roberto Montes uit, een onderzoeker van UPV.

Het door zowel UPM- als UPV-onderzoekers ontwikkelde prototype bestaat uit een infraroodlaser met een vermogen tot 500 mW die een vermogensdichtheid tot 4 W/cm2 kan leveren. een sensor die tijdens de bestraling de temperatuur realtime registreert, en een laservermogensregelaar, onder andere componenten.

Echter, als de laser is gericht op weefsels geïmpregneerd met gouden nanodeeltjes (Au-NP's), het veroorzaakt plaatselijke oververhitting. Dit biedt een groot voordeel ten opzichte van andere technieken die geen onderscheid kunnen maken tussen gezonde weefsels en beschadigde weefsels, ', zegt Roberto Montes.

Volgens de onderzoekers is er zijn diverse laserapplicators op de markt die worden gebruikt in dermatologie en zelfs chirurgie. Bij bepaalde kracht en golflengten, de laserenergie wordt omgezet in warmte en produceert ablatie (verbranding). Het nieuwe systeem is niet bedoeld om de cellen te "verbranden" met de aangrenzende ontsteking die dit veroorzaakt, maar om nanoverwarmers in dergelijke cellen te introduceren, die, wanneer opgewonden door de laser, temperatuurstijging tussen 42 °C en 48 °C, resulterend in hypoxie en de "natuurlijke" dood van de cellen.

Deze apparatuur wordt al met succes gebruikt in vitro cellulaire gewassen en in therapieën die hyperthermie combineren met de gecontroleerde afgifte van medicijnen. "Hoewel de apparatuur is ontworpen om uitsluitend in een laboratoriumomgeving te werken, als de techniek eenmaal is verfijnd, het kan met kleine aanpassingen gemakkelijk worden toegepast in een ziekenhuisomgeving. Natuurlijk, we zitten in een beginfase, en er is veel te doen voor klinisch gebruik:testen van dierlijk weefsel, later testen op levende dieren, en ten slotte om de toepassing ervan bij patiënten te verifiëren", voeg Javier Ibáñez toe.