science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Fluorescerende nanogeneeskunde kan tumorverwijdering begeleiden, dood resterende kankercellen

Elektronenmicroscopisch beeld van een enkele menselijke lymfocyt. Krediet:Dr. Triche National Cancer Institute

Wetenschappers van de Oregon State University hebben een nanomedicijnplatform voor kanker ontwikkeld dat artsen kan helpen om te weten welk weefsel ze moeten verwijderen en om kwaadaardige cellen te doden die niet operatief kunnen worden verwijderd.

Het platform zorgt voor meer precisie en grondigheid bij de behandeling van kanker.

Dit is hoe het werkt:

Nanodeeltjes die stevig zijn geladen met een kleurstofverbinding worden systemisch toegediend - intraveneus of in het peritoneum geïnjecteerd, de buikholte. Wanneer ze de tumorplaats bereiken, de intracellulaire omgeving van de tumor zet de fluorescentie van de verbinding effectief om.

Dat maakt detectie door een nabij-infrarood (NIR) beeldvormingssysteem mogelijk, waardoor chirurgen in realtime weten wat er moet worden verwijderd.

Alle gloeiende gebieden die niet kunnen worden weggesneden, krijgen fototherapie - bestraald met een nabij-infraroodlaser, waardoor de nanodeeltjes opwarmen en de resterende kankercellen doden.

De bevindingen van onderzoekers van het OSU/OHSU College of Pharmacy en OSU College of Veterinary Medicine zijn deze maand gepubliceerd in Theranostiek .

Het nanogeneeskundeplatform bestaat uit siliciumnaftalocyanine (SiNc) dicht opeengepakt in biologisch afbreekbare PEG-PCL-nanodeeltjes. Omdat de SiNc is ontworpen om aanvankelijk niet-fluorescerend te zijn - totdat de tumor de fluorescentie activeert door de pakking los te maken - veroorzaakt het geen niet-kankerachtig weefsel om te gloeien.

Corresponderende auteurs Olena Taratula en Oleh Taratula van de afdeling Farmaceutische Wetenschappen en hun medewerkers evalueerden het platform in vitro en in twee verschillende muismodellen, waaronder een die ovariële intraperitoneale metastase nabootste.

Het onderzoeksteam opereerde de muizen met behulp van realtime beeldvorming, waaruit bleek dat de nieuwe nanodeeltjes compatibel zijn met een standaard, FDA-goedgekeurd beeldvormingssysteem. De werkzaamheid van de fototherapie werd ook in vivo aangetoond.

"Het nanoplatformsysteem is vrij eenvoudig maar behoorlijk effectief, ' zei Olena Taratula.

Daaropvolgende laboratoriumtests van het platform zullen ratten, ze zei, gevolgd door testen op honden die al zijn gepland voor kankeroperaties aan het College of Veterinary Medicine.

"Ze gaan die honden toch opereren, en ze kunnen ons nanogeneeskundeplatform gebruiken als een extra hulpmiddel om te zien of ze de kankercellen kunnen identificeren, ' zei Taratula.