science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Als kleine gouden moordenaars, slimme nanodeeltjes identificeren, richten en doden van kankercellen

Een transmissie-elektronenmicroscoopbeeld van een gouden hybride nanodeeltje dat kan worden gebruikt om kanker te behandelen. Het goud in het midden is omgeven door twee stukken ijzeroxide. (Dickson Kirui)

Nog een wapen in het arsenaal tegen kanker:Nanodeeltjes die identificeren, richten zich op en doden specifieke kankercellen terwijl gezonde cellen met rust worden gelaten.

Onder leiding van Carl Batt, de Liberty Hyde Bailey hoogleraar voedingswetenschappen, de onderzoekers synthetiseerden nanodeeltjes - in de vorm van een halter - gemaakt van goud tussen twee stukken ijzeroxide. Ze bevestigden vervolgens antilichamen, die zich richten op een molecuul dat alleen in colorectale kankercellen voorkomt, naar de deeltjes. Eenmaal gebonden, de nanodeeltjes worden opgeslokt door de kankercellen.

Om de cellen te doden, gebruiken de onderzoekers een nabij-infraroodlaser, wat een golflengte is die normaal weefsel niet schaadt op de gebruikte niveaus, maar de straling wordt geabsorbeerd door het goud in de nanodeeltjes. Hierdoor warmen de kankercellen op en sterven ze af.

"Dit is een zogenaamde 'slimme' therapie, "Zei Batt. "Om een ​​slimme therapie te zijn, het moet gericht zijn, en het zou enig vermogen moeten hebben om alleen te worden geactiveerd als het er is en dan alleen de kankercellen doodt."

Het doel, zei hoofdauteur en afgestudeerde biomedische student Dickson Kirui, is om de technologie te verbeteren en geschikt te maken voor testen in een klinische proef bij mensen. De onderzoekers werken nu aan een soortgelijk experiment gericht op prostaatkankercellen.

"Indien, langs de lijn, je zou je klinisch alleen op de kankercellen kunnen richten, je zou dan kunnen voorkomen dat de gezondheid rondom de cellen wordt geschaad - dat is het belangrijkste, ' zei Kirui.

Goud heeft potentieel als een materiële sleutel tot het bestrijden van kanker in toekomstige slimme therapieën. Het is biocompatibel, inert en relatief eenvoudig chemisch te tweaken. Door de grootte en vorm van het gouddeeltje te veranderen, Kirui en collega's kunnen ze afstemmen om te reageren op verschillende golflengten van energie.

Eenmaal opgenomen door de gouddeeltjes van de onderzoekers, de kankercellen worden vernietigd door hitte - slechts een paar graden boven de normale lichaamstemperatuur - terwijl het omringende weefsel ongedeerd blijft. Zo'n low-power laser heeft geen effect op omringende cellen omdat die bepaalde golflengte cellen niet opwarmt als ze niet geladen zijn met nanodeeltjes, legden de onderzoekers uit.

Door ijzeroxide te gebruiken - wat in feite roest is - omdat de andere delen van de deeltjes op een dag wetenschappers in staat kunnen stellen om ook de voortgang van kankerbehandelingen te volgen met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming, Kirui zei, door gebruik te maken van de magnetische eigenschappen van de deeltjes.