Zlaté nanotrubičky používají k zobrazení a zničení rakovinných buněk

Anonim

Zlaté nanotrubičky používají k zobrazení a zničení rakovinných buněk

Lékařský

Nick Lavars

17. února 2015

Pulzované blízké infračervené světlo (znázorněné červeně) svítí na nádor (bílý), který je uzavřen v krevních cévách, zatímco nádor je zobrazen pomocí multispektrální optoakustické tomografie pomocí ultrazvukové emise (modré) ze zlatých nanotrubic (obrázek: Jing Claussen / iThera Medical, Německo)

Už delší dobu je potenciál nanočástic zlata jako diagnostického a zobrazovacího nástroje vědcům známo, ale nový výzkum naznačuje, že by se mohly ukázat jako ještě užitečnější, než se dříve myslelo. Tým na univerzitě v Leedsu zjistil, že tvarování částic ve formě nanotrubiček vede k tomu, že přijmou řadu nových vlastností, včetně schopnosti zahřát se, aby zničily rakovinné buňky.

Jádrem přístupu je flexibilita nově vyvinuté techniky, která umožňuje vědcům řídit délku nanotrubek zlata. Vědci říkají, že změnou délky nanotrubic mohou manipulovat s tím, jak reagují na různé typy světla.

Přesněji řečeno, mohou přizpůsobit nanoruby reagovat na blízké infračervené světlo. Prozkoumat jeho účinnost, tým podával zlaté nanotrubice intravenózně u myší a sledoval jejich pohyby pomocí zobrazovací techniky známou jako multispektrální optoakustická tomografie (MSOT).

"Když se zlaté nanotrubice pohybují skrz tělo, jestliže na ně svítí světlo správné frekvence, absorbují světlo, " říká profesor Steve Evans z Fakulty fyziky a astronomie na Leedské univerzitě. "Tato světelná energie se přemění na teplo, spíše jako na teplo vytvářené Sluncem na kůži. Pomocí pulzního laserového paprsku jsme byli schopni rychle zvýšit teplotu v blízkosti nanotrubic, takže byla dostatečně vysoká, aby zničila rakovinu buňky. "

Tým zjistil, že funkce nanočástík zlata může být změněna z běžného zobrazení na režim destrukce buněk změnou jasu laserového impulsu. A protože nanotrubice byly vylučovány z těla myši, nebylo pravděpodobné, že by vytvářely problémy vyplývající z toxicity.

Kromě schopností, které ničí rakovinu, mají nanotrubice také schopnost přenášet drogy na místo nádoru, což nabízí další vrstvu pružnosti. Vědci tvrdí, že studie je poprvé, kdy byly na myších pozorovány účinky nanotrubiček na zlato a doufají, že by to mohlo vést k přesnějším formám léčby se sníženými vedlejšími účinky.

"Nanotuby mohou být zaměřeny na nádory a mají centrální duté jádro, které může být naloženo s terapeutickým užitečným zatížením, " říká jeden z autorů studie James McLaughlan. "Tato kombinace cílení a lokalizovaného uvolňování terapeutického činidla by mohla být v tomto věku personalizované medicíny použita k identifikaci a léčbě rakoviny s minimální toxicitou pro pacienty."

Výzkum byl publikován v časopise Advanced Functional Materials .

Zdroj: Univerzita v Leedsu

Pulzované blízké infračervené světlo (znázorněné červeně) svítí na nádor (bílý), který je uzavřen v krevních cévách, zatímco nádor je zobrazen pomocí multispektrální optoakustické tomografie pomocí ultrazvukové emise (modré) ze zlatých nanotrubic (obrázek: Jing Claussen / iThera Medical, Německo)