De mogelijkheid om medicijnen rechtstreeks aan zieke cellen te leveren, zou de mogelijkheden voor de behandeling van ziekten verbeteren. Sommige radioactieve isotopen zijn al goedgekeurd om kanker te bestrijden. Wanneer deze isotopen tijdens het zuiveringsproces van de ene naar de andere isotoop veranderen (bijv. door radioactief verval), ze stoten grote hoeveelheden energie uit. Dit maakt het moeilijk om ze op hun plaats te houden in de buurt van zieke cellen of andere doelen. Onderzoekers testen nu een manier om isotopen in te sluiten in kleine stukjes biologisch afbreekbaar materiaal dat de isotopen op behandelingsplaatsen zal houden. Dit zorgt ervoor dat hun energie kankercellen of andere doelwitten kan doden met weinig effect op omliggende cellen. In dit onderzoek, onderzoekers tonen aan dat deze polymeren met succes vergelijkbare maar niet-radioactieve metaalatomen bevatten. Dit is een belangrijke stap in het gebruik van deze polymeren om medische isotopen te leveren.

Wetenschappers hebben eerder aangetoond dat het insluiten van medicijnen in kleine deeltjes van een bepaald polymeer genaamd poly(melk-coglycolzuur), of PLGA, kan de medicijnen bij bepaalde cellen in het lichaam houden. Wetenschappers theoretiseren dat radioactieve medische isotopen ingesloten in PLGA's hetzelfde zouden moeten doen. PLGA is ook compatibel met het menselijk lichaam. Dit vermindert het risico dat het lichaam deze materialen afstoot. PLGA degradeert ook na verloop van tijd, verlaat dan het lichaam. Deze factoren maken PLGA een uitstekend potentieel hulpmiddel voor het leveren van radio-isotopenbehandelingen die toekomstig onderzoek verdienen.

Sommige alfa-emitterende radio-isotopen die zijn goedgekeurd voor de behandeling van kanker zijn 'zelfgericht'. Een voorbeeld is de behandeling van botkanker radium-223, dat zich gedraagt ​​als calcium wanneer het aan botten wordt afgegeven. Echter, het kan moeilijk zijn om radium-223 op een ander soort tumorplaats te richten. Geen van de standaard manieren om radium-223 te hechten aan targeting moleculen werkt. Dat is de reden waarom wetenschappers proberen het radium-223 te vangen voor levering in nanodeeltjes van molecuulgrootte van PLGA en andere materialen. Nanodeeltjes kunnen mogelijk voorkomen dat de isotopen die zich vormen als radium-223-verval zich losmaken van de beoogde locaties.

Verder onderzoek zal uitwijzen of het inkapselen van radio-isotopen die alfastraling uitzenden deze leveringsuitdaging kan oplossen. Tests van PLGA met surrogaatmetaalionen zijn veelbelovend omdat het oppervlak van PLGA kan worden aangepast om specifieke soorten kankercellen te kunnen targeten. De tests zijn ook veelbelovend omdat PLGA surrogaatversies van radioactieve isotopen behoudt, wat aangeeft dat ze kunnen worden gevangen in dit soort nanodeeltjes. PLGA wordt al gebruikt om andere soorten organische verbindingen in te kapselen en vrij te geven, dus het onderzoek als het kan worden gerepliceerd met radio-isotopen, zou de weg kunnen wijzen naar het gebruik van PLGA met middelen tegen kanker. Onderzoekers gebruikten vergelijkbare, niet-radioactief, metaalionen als vervanging voor radio-isotopen om aan te tonen dat het concept deugdelijk is en om de behandeling en verwijdering van radioactief materiaal te verminderen.

Onderzoek naar de synthese en karakterisering van de radiotherapeutische surrogaten ingekapseld in PLGA-nanodeeltjes tijdens dit onderzoek werd gesponsord door het Laboratory Directed Research and Development Program van Oak Ridge National Laboratory (ORNL). ORNL is een productie/verwerkingssite binnen het Department of Energy Office of Science Isotope Program.