Onderzoekers van Skoltech en hun collega's van het Hadassah Medical Center hebben hybride nanogestructureerde deeltjes ontwikkeld die magnetisch naar de tumor kunnen worden geleid. gevolgd door hun fluorescentie en gepusht om het medicijn op verzoek door middel van echografie vrij te geven. Deze technologie kan helpen om kankerchemotherapie gerichter te maken. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Colloïden en oppervlakken B:Bio-interfaces .

Huidige behandelingen voor kanker omvatten chemotherapie, immunotherapie, straling, en chirurgie, maar deze zijn vaak niet selectief genoeg om zich alleen op de tumor te richten en niet op de gezonde weefsels eromheen. Ze zijn ook zeer giftig voor het hele organisme, waardoor de therapie voor de patiënt moeilijk te verdragen is. Een oplossing voor deze problemen is de zogenaamde focale therapie, en specifiek het afleveren van medicijnen aan de tumor in nanodeeltjes, waarvoor verschillende biocompatibele materialen zijn onderzocht. Die technologie kan ook worden gebruikt voor diagnostische doeleinden, medische beeldvorming te verbeteren.

Het Skoltech-team, onder leiding van professor Dmitry Gorin van het Centre for Photonics and Quantum Materials en professor Timofei Zatsepin van het Centre for Life Sciences, ontwikkelde multifunctionele nanogestructureerde deeltjes die magnetische nanodeeltjes bevatten, fluorescerende Cy5- of Cy7-kleurstoffen, en het medicijn doxorubicine. MRI-beeldvorming werd uitgevoerd door Dr. Kirill Petrov van het Hadassah Medical Center. Dynamische lichtverstrooiing, fluorescerende tomografie, en histologische studies werden uitgevoerd met behulp van de apparatuur van de Bioimaging and Spectroscopy Core Facility van het Skolkovo Institute of Science and Technology.

Deze kleine capsules kunnen magnetisch naar de specifieke plaatsen van de tumor worden geleid, zorgen voor een goed contrast in MRI met hoge resolutie, opto-akoestisch, en fluorescerende beeldvorming, en kan worden geactiveerd om het medicijn met echografie vrij te geven. Multicomponentcapsules maken multifunctionaliteit van de capsules mogelijk:multimodaliteit voor beeldvorming (fluorescentie, opto-akoestisch, MRI), afstandsontgrendeling (gerichte echografie), en navigatie (magnetische veldgradiënt).

"Drugafgiftedragers werden bereid door een combinatie van twee methoden. De eerste werd eerder door de co-auteurs van dit artikel gesuggereerd en wordt de bevriezingsgeïnduceerde methode (FIL) genoemd. Deze methode is met succes toegepast voor het laden van vateriet-submicrondeeltjes door anorganische nanodeeltjes, eiwitten, laagmoleculaire geneesmiddelen enz. De vaterietdeeltjes dienden als matrijzen voor dragers voor geneesmiddelafgifte en werden verwijderd na vorming van een polymere schil. De tweede methode is laag voor laag assemblage die is gebruikt voor de vorming van biologisch afbreekbare polymeerschillen, ' legt Gorin uit.

Het team gebruikte in vitro experimenten en in vivo dierstudies om aan te tonen dat de methode functioneel is:ze waren in staat om een ​​verhoogde gerichte afgifte van doxorubicine in de lever aan te tonen na door ultrageluid gemedieerde afgifte.

"Deze technologie zou preklinische studies moeten doorstaan ​​met behulp van diermodellen om de therapeutische efficiëntie en veiligheid van een dergelijk medicijnafgiftesysteem te evalueren. Het zal de volgende stap van ons onderzoek zijn, ' merkt Zatsepin op.