(Phys.org) — Onderzoekers op het gebied van biomedische technologie hebben madeliefvormige, structuren op nanoschaal die voornamelijk zijn gemaakt van geneesmiddelen tegen kanker en in staat zijn om een ​​"cocktail" van meerdere geneesmiddelen in kankercellen te introduceren. De onderzoekers maken allemaal deel uit van het gezamenlijke programma voor biomedische technologie aan de North Carolina State University en de University of North Carolina in Chapel Hill.

"We ontdekten dat deze techniek veel beter was dan conventionele technieken voor medicijnafgifte bij het remmen van de groei van longkankertumoren bij muizen, " zegt Dr. Zhen Gu, senior auteur van het artikel en een assistent-professor in het gezamenlijke programma voor biomedische technologie. "En op basis van in vitro tests in negen verschillende cellijnen, de techniek is ook veelbelovend voor gebruik tegen leukemie, borst, prostaat, lever, eierstok- en hersenkanker."

Om de "nanodaisies, " de onderzoekers beginnen met een oplossing die een polymeer bevat dat polyethyleenglycol (PEG) wordt genoemd. De PEG vormt lange strengen met veel kortere strengen die naar beide kanten vertakken. Onderzoekers koppelen het antikankergeneesmiddel camptothecine (CPT) rechtstreeks aan de kortere strengen en breng het antikankergeneesmiddel doxorubicine (Dox) in de oplossing aan.

PEG is hydrofiel, wat betekent dat hij van water houdt. CPT en Dox zijn hydrofoob, wat betekent dat ze niet van water houden. Als resultaat, de CPT en Dox cluster samen in de oplossing, de PEG om zich heen wikkelen. Dit resulteert in een margrietvormige medicijncocktail, slechts 50 nanometer in diameter, die bij een kankerpatiënt kan worden geïnjecteerd.

Eenmaal geïnjecteerd, de nanomadeliefjes drijven door de bloedbaan totdat ze worden opgenomen door kankercellen. In feite, een van de redenen waarom de onderzoekers PEG kozen, is omdat het chemische eigenschappen heeft die de levensduur van de medicijnen in de bloedbaan verlengen.

Eenmaal in een kankercel, de medicijnen komen vrij. "Beide medicijnen vallen de celkern aan, maar via verschillende mechanismen, " zegt dr. Wanyi Tai, hoofdauteur en voormalig postdoctoraal onderzoeker in Gu's lab.

"Gecombineerd, de medicijnen zijn effectiever dan elk medicijn op zichzelf, " zegt Gu. "We zijn erg optimistisch over deze techniek en hopen in de nabije toekomst met preklinische testen te beginnen."

De krant, "Opvouwbaar transplantaatcopolymeer met pedant-geneesmiddelsegment voor gelijktijdige levering van geneesmiddelen tegen kanker, " wordt online gepubliceerd in het tijdschrift Biomaterialen .