Een unieke nanostructuur ontwikkeld door een team van internationale onderzoekers, waaronder die van de Universiteit van Cincinnati, belooft verbeterde alles-in-één detectie, diagnoses en medicijnafgiftebehandeling van kankercellen.

De eerste in zijn soort nanostructuur is ongebruikelijk omdat het een verscheidenheid aan kankerbestrijdende materialen kan dragen op het dubbelzijdige (Janus) oppervlak en in het poreuze interieur. Door zijn unieke structuur, de nano-carrier kan al het volgende doen:

• Transporteer kankerspecifieke detectie nanodeeltjes en biomarkers naar een plaats in het lichaam, bijv. de borst of de prostaat. Dit belooft een eerdere diagnose dan mogelijk is met de tools van vandaag.
• Bevestig fluorescerende markermaterialen om specifieke kankercellen te verlichten, zodat ze gemakkelijker te lokaliseren en te vinden zijn voor behandeling, of het nu gaat om medicijnafgifte of een operatie.
• Lever antikankergeneesmiddelen voor een gerichte gerichte behandeling van kankercellen, wat zou moeten resulteren in weinig bijwerkingen van geneesmiddelen. Momenteel, een kankerbehandeling zoals chemotherapie treft niet alleen kankercellen, maar ook gezonde cellen, leiden tot ernstige en vaak slopende bijwerkingen.

Dit onderzoek, getiteld "Dual Surface Functionalized Janus Nanocomposites of Polystyreen//Fe304@Si02 voor gelijktijdige tumorceltargeting en pH-getriggerde geneesmiddelafgifte, " zal worden gepresenteerd als een uitgenodigde lezing op 30 oktober, 2013, op de jaarlijkse Materials Science &Technology Conference in Montreal, Canada. Onderzoekers zijn Feng Wang, een voormalig UC-doctoraatsstudent en nu een postdoc aan de Universiteit van Houston; Donglu Shi, hoogleraar materiaalkunde en techniek aan het UC's College of Engineering and Applied Science (CEAS); Yilong Wang van de Tongji-universiteit, Sjanghai, China; Giovanni Pauletti, UC universitair hoofddocent farmacie; Juntao Wang van de Tongji Universiteit, China; Jiaming Zhang van Stanford University; en Rodney Ewing van Stanford University.

Deze recent ontwikkelde Janus-nanostructuur is ongebruikelijk omdat, normaal gesproken, deze superkleine structuren (die veel kleiner zijn dan een enkele cel) hebben een beperkt oppervlak. Dit maakt het moeilijk om meerdere componenten te dragen, bijv. zowel het opsporen van kanker als het toedienen van medicijnen. De Janus-nanocomponent, anderzijds, heeft functioneel en chemisch verschillende oppervlakken zodat het meerdere componenten in een enkele assemblage kan dragen en op een intelligente manier kan functioneren.

"Bij deze poging we gebruiken bestaande basis nanosystemen, zoals koolstof nanobuisjes, grafeen, ijzeroxide, silica, kwantumdots en polymere nanomaterialen om een ​​alles-in-één, multidimensionale en stabiele nano-drager die beeldvorming, celtargeting, opslag van medicijnen en intelligent, gecontroleerde medicijnafgifte, " zei Shi van UC, eraan toevoegend dat de belofte van de nano-drager momenteel het grootst is voor kankers die zich dicht bij het lichaamsoppervlak bevinden, zoals borst- en prostaatkanker.

Als dergelijke nanotechnologie ooit de norm kan worden voor het opsporen van kanker, het belooft eerder, snellere en nauwkeurigere diagnose tegen lagere kosten dan de huidige technologie. (Momenteel, de meest gebruikte methoden bij de diagnose van kanker zijn magnetische resonantie beeldvorming of MRI; Positronemissietomografie of PET; en computertomografie of CT-beeldvorming, echter, ze zijn duur en tijdrovend om te gebruiken.)

In aanvulling, als het gaat om het toedienen van medicijnen, nanotechnologie zoals deze Janus-structuur, zou de medicijndosis beter onder controle kunnen houden, omdat die dosis gericht zou zijn op kankercellen. Op deze manier, geneesmiddelen tegen kanker kunnen veel efficiënter worden gebruikt, welke zou, beurtelings, de totale hoeveelheid toegediend geneesmiddel verlagen.