Met behulp van een proces in twee stappen dat gouden nanodeeltjes creëert die eruitzien als korrels popcorn, onderzoekers van de Jackson State University hebben een gericht nanodeeltje gemaakt dat slechts 50 kwaadaardige prostaatcellen kan detecteren en kan dienen als een thermische scalpel die de cellen kan doden. Bovendien, het optische signaal dat door deze nanodeeltjes wordt geproduceerd, verandert als cellen sterven, het verschaffen van een middel om de respons van prostaattumorcellen op thermische therapie te volgen.

Paresh Ray leidde het Jackson State-team dat dit onderzoek uitvoerde. De resultaten van het werk van het team werden gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society .

zoals gesynthetiseerd, de nanodeeltjes zelf zouden giftig zijn in het lichaam, maar de onderzoekers maakten gebruik van de giftige component om tumorgerichte aptameren en monoklonale antilichamen te hechten aan de popcorn-vormige gouden constructies. Bij bestraling met licht, de nanodeeltjes zenden licht uit met een andere frequentie die kan worden gedetecteerd met behulp van oppervlakteversterkte Raman-spectroscopie, of SERS. De nanodeeltjes zijn zulke efficiënte SERS-beeldvormingsmiddelen dat ze een detecteerbaar optisch signaal produceren na binding aan clusters van slechts 50 cellen dankzij het feit dat de nanodeeltjes vervolgens aggregeren tot clusters die "hotspots" produceren in een SERS-afbeelding.

Eenmaal gebonden aan prostaatkankercellen, de gouden nanodeeltjes kunnen licht absorberen en omzetten in warmte, verhoging van de lokale temperatuur tot 48 C, wat voldoende is om de tumorcellen waaraan ze vastzitten te doden. Tijdens dit experiment wordt de onderzoekers merkten op dat de intensiteit van het SERS-signaal afnam naarmate de tumorcellen stierven. Nader onderzoek toonde aan dat er een directe, lineaire correlatie tussen het aantal gedode cellen en de vermindering van de signaalintensiteit, wat suggereert dat dit type meting nuttig zou kunnen zijn bij het beoordelen van het therapeutische effect na fotothermische therapie.

Dit werk wordt gedetailleerd beschreven in een document met de titel, "Gouden op nano-popcorn gebaseerde gerichte diagnose, Nanotherapie behandeling, en in situ monitoring van fotothermische therapierespons van prostaatkankercellen met behulp van Surface-Enhanced Raman-spectroscopie." Een samenvatting van dit artikel is beschikbaar op de website van het tijdschrift.