science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen nieuwe, niet-invasieve kankertherapie met behulp van gerichte enkelwandige koolstofnanobuisjes

In 2016 krijgen maar liefst 1,7 miljoen mensen in de Verenigde Staten de diagnose kanker. met 600, 000 gevallen eindigend in de dood. Onderzoekers van de Universiteit van Oklahoma hebben samengewerkt om een ​​roman te ontwerpen, niet-invasieve kankertherapie die tumoren zou kunnen elimineren zonder de gezonde cellen in het lichaam aan te tasten.

De kankertherapie richt zich op specifieke kankercellen met behulp van enkelwandige koolstofnanobuisjes die direct aan de tumor binden, worden vervolgens verwarmd met nabij-infrarood licht. De OU fotothermische therapie is het meest effectief tegen oppervlakkige of oppervlakkige tumoren in borst, blaas, slokdarmkanker en melanoomkanker, zonder de nadelige bijwerkingen van chemotherapie, bestraling of operatie.

De therapie is gemaakt door Roger G. Harrison, Jr. en Daniel E. Resasco, professoren aan de School of Chemical, Biologische en materiaalkunde, Gallogly College of Engineering. Harrison is ook verbonden aan de Stephenson School of Biomedical Engineering. Harrisons expertise is eiwitontwerp, productie en zuivering, terwijl Resasco zich richt op nanogestructureerde materialen op basis van enkelwandige koolstofnanobuizen.

"Enkelwandige koolstofnanobuisjes zijn uniek omdat ze nabij-infraroodlicht sterk absorberen in zeer nauwe, maar afstembaar, golflengtebereiken, terwijl biologische systemen een zeer lage absorptie van nabij-infrarood licht hebben, "zei Harrison. "Het richten van enkelwandige koolstofnanobuizen op tumoren en de daaropvolgende gelokaliseerde toepassing van nabij-infrarood licht maakt de selectieve eliminatie van tumoren mogelijk."

"Zeer weinig groepen over de hele wereld zijn in staat om nanobuisjes te synthetiseren die licht absorberen in een smal golflengtebereik, " zei Resasco. "We hebben een unieke synthesemethode die enkelwandige nanobuizen produceert met een nauwe verdeling van diameters en koolstofatoomrangschikkingen, die deze selectieve lichtabsorptie in het nabij-infraroodspectrum veroorzaakt."

De nieuwe OU-fotothermische therapie bestaat uit enkelwandige koolstofnanobuizen met een op maat gemaakte absorptiegolflengte die in de bloedstroom wordt geïnjecteerd, waar eiwitten op de nanobuizen zich selectief binden aan bloedvaten die een tumor voeden. Binnen 24 uur, een laserlicht wordt op de tumor aangebracht waardoor de nanobuisjes opwarmen, waardoor de tumor opwarmt en wordt geëlimineerd. De fotothermische therapie is getest en bewezen in het laboratorium.

De OU-onderzoekers hebben al één Amerikaans patent voor deze technologie, en een tweede octrooi nadert de uitgifte. Het OU Office of Technology Development en de uitvinders zijn actief op zoek naar licentiehouders voor deze nieuwe therapie om over te gaan naar klinische proeven.