Een groep onderzoekers van het Baptist Medical Center van Wake Forest University ontwikkelt een manier om kanker te behandelen door lasers te gebruiken om kleine nanodeeltjes te verlichten en tumoren te vernietigen met de daaruit voortvloeiende hitte.

Vandaag op de 52e jaarlijkse bijeenkomst van de American Association of Physicists in Medicine (AAPM) in Philadelphia, ze zullen de nieuwste ontwikkeling voor deze technologie beschrijven:ijzerbevattende meerwandige koolstofnanobuisjes (MWCNT's) - draden van holle koolstof die 10 duizend keer dunner zijn dan een mensenhaar.

Bij laboratoriumexperimenten, het team toonde aan dat met behulp van een MRI-scanner, ze konden deze deeltjes in levend weefsel afbeelden, kijk hoe ze een tumor naderden, zap ze met een laser, en vernietig daarbij de tumor.

Als dit klinkt als sciencefiction, Het is niet. Het werk bouwt voort op een experimentele techniek voor de behandeling van kanker genaamd laser-geïnduceerde thermische therapie (LITT), die energie van lasers gebruikt om tumoren te verwarmen en te vernietigen. LITT werkt dankzij het feit dat bepaalde nanodeeltjes zoals MWCNT's de energie van een laser kunnen absorberen en deze vervolgens in warmte kunnen omzetten. Als de nanodeeltjes worden gezapt terwijl ze zich in een tumor bevinden, ze zullen de energie als warmte verdampen en de kankercellen doden.

Het probleem met LITT, echter, is dat hoewel een tumor duidelijk zichtbaar kan zijn in een medische scan, de deeltjes niet. Ze kunnen niet worden gevolgd als ze eenmaal zijn geïnjecteerd, die een patiënt in gevaar zou kunnen brengen als de nanodeeltjes van de tumor zouden worden gezapt, omdat de afwijkende verwarming gezond weefsel zou kunnen vernietigen.

Nu heeft het team van Wake Forest Baptist voor het eerst aangetoond dat het mogelijk is om de deeltjes zichtbaar te maken in de MRI-scanner om tegelijkertijd beeldvorming en verwarming mogelijk te maken. Door de MWCNT-deeltjes te laden met ijzer, ze worden zichtbaar in een MRI-scanner. Met behulp van weefsel dat muizentumoren bevat, ze toonden aan dat deze ijzerhoudende MWCNT-deeltjes de tumoren kunnen vernietigen wanneer ze met een laser worden geraakt.

"Het vinden van de exacte locatie van het nanodeeltje in het menselijk lichaam is erg belangrijk voor de behandeling, " zegt Xuanfeng Ding, MEVROUW., die het werk vandaag in Philadelphia presenteert. "Het is echt opwindend om te zien hoe de tumor met de nanobuisjes na de behandeling begint te krimpen."

De resultaten maken deel uit van Ding's lopende Ph.D. proefschrift -- een multidisciplinair project geleid door Suzy Torti, doctoraat, hoogleraar biochemie aan Wake Forest Baptist, en David Caroll, doctoraat, directeur van het Wake Forest University Centre for Nanotechnology and Molecular Materials, dat omvat ook de WFB-afdelingen van de natuurkunde, Stralings-oncologie, kanker biologie, en biochemie.

Een eerdere studie door dezelfde groep toonde aan dat laser-geïnduceerde thermische therapie met behulp van een nauw verwant nanodeeltje de overleving op lange termijn van muizen met tumoren daadwerkelijk verhoogde. De volgende stap in dit project is om te kijken of de met ijzer beladen nanodeeltjes hetzelfde kunnen doen.

Als het werk succesvol blijkt te zijn, het kan op een dag mensen met kanker helpen, hoewel de technologie in klinische proeven veilig en effectief zou moeten blijken.

Dan Bourland, doctoraat, universitair hoofddocent stralingsoncologie en adviseur van Ding, prijst de hoge kwaliteit van het werk van Ding en zegt dat het project een sterk voorbeeld is van de hedendaagse 'teamwetenschap' die nodig is voor succes op biomedisch gebied.