(PhysOrg.com) -- Wetenschappers van het Argonne National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy en het University of Chicago Medical Center schudden de wereld van materiaalwetenschap en kankeronderzoek op de omslag van het tijdschrift van februari 2010 Natuurmaterialen .

Hersenkanker is notoir moeilijk te behandelen met standaard kankerbestrijdingsmethoden, dus hebben wetenschappers buiten de standaardgeneeskunde gekeken en naar nanomaterialen als een behandelingsalternatief.

"Onze missie is het ontwikkelen van geavanceerde 'slimme' materialen met unieke eigenschappen, " zei Elena Rozhkova, een nanowetenschapper bij Argonne's Center for Nanoscale Materials. "Deze inspanningen zijn gericht op de verbetering van de nationale kwaliteit van leven, inclusief het creëren van nieuwe medische technologieën."

Een team van wetenschappers, inclusief Rozhkova, Dong-Hyum Kim, Valentin Novosad, Tijana Rajh en Samuel Bader uit Argonne, en Maciej Lesniak en Ilya Ulasov van het hersentumorcentrum van de Universiteit van Chicago, ontwikkelde een techniek die gebruikmaakt van vergulde ijzer-nikkel-microdiscs die zijn verbonden met hersenkankerzoekende antilichamen om kanker te bestrijden. De microdiscs zijn een voorbeeld van een nanomagnetisch materiaal en kunnen worden gebruikt om celmechanica te onderzoeken en mechanisch gevoelige ionenkanalen te activeren, evenals om kankertherapieën vooruit te helpen.

De schijven bezitten een spin-vortex grondtoestand en blijven slapend op de kankercel totdat een klein wisselend magnetisch veld wordt aangelegd en de wervels verschuiven, het creëren van een oscillatie. De energie van de trilling wordt overgebracht naar de cel en veroorzaakt apoptose, of 'celzelfmoord'.

Omdat de antilichamen alleen worden aangetrokken door hersenkankercellen, het proces laat omliggende gezonde cellen ongedeerd. Dit maakt ze anders dan traditionele kankerbehandelingsmethoden, zoals chemotherapie en bestraling, die zowel kanker als normale gezonde cellen negatief beïnvloeden.

"We zijn erg enthousiast over deze samensmelting van materialen en levenswetenschappen, maar we bevinden ons nog in de zeer vroege onderzoeksfasen, materiaalwetenschapper Valentyn Novosad zei. "We zijn van plan binnenkort te beginnen met testen op dieren, maar we zijn nog enkele jaren verwijderd van menselijke proeven. Alles is nog experimenteel."

Naast voortdurend testen en onderzoek naar de behandeling, wetenschappers moeten ook eventuele bijwerkingen onderzoeken die tot nu toe in het laboratorium niet zijn gezien.

"Het gebruik van nanomaterialen voor de behandeling van kanker is geen nieuw concept, maar het vermogen om de cellen te doden zonder de omliggende gezonde cellen te beschadigen, heeft een ongelooflijk potentieel, "Zei Rozhkova. "Een dergelijk onderwerp kan alleen worden benaderd met de expertise van duidelijk verschillende disciplines zoals natuurkunde, scheikunde, biologie en nanotechnologie en kan een grote impact hebben op belangrijke wetenschapsgebieden en moderne geavanceerde technologieën."