Forskere udvikler en prototype i laboratorieskala til behandling af hudtumorer

Forskere fra Universidad Politécnica de Madrid, i samarbejde med Universitat Politécnica de Valencia og CIBER's Bioengineering, Biomaterialer og nanomedicin (CIBER-BBN), har designet en laserenhed, der er specielt designet til optiske hypertermi -applikationer.

Et fælles forskningsprojekt fra Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Universitat Politécnica de Valencia (UPV) og CIBER's Bioengineering, Biomaterialer og nanomedicin (CIBER-BBN) har udviklet en lavpris, laboratorieindretning til behandlinger baseret på optiske hypertermi-applikationer via laser. Denne teknik bruges i terapier mod hudkræft, og det dræber tumorcellerne ved at overophedes. Denne forskning er blevet offentliggjort i Sensorer og aktuatorer A Fysisk .

Ifølge forskerne, overophedning opnås ved bestråling af syntetiserede metalliske nanopartikler. "Når du modtager stråling, partiklerne opvarmer tumorvævet, når en temperatur mellem 42 ° C og 48 ° C, forårsager hypoxi, der fører til celledød, "forklarer Roberto Montes, en forsker fra UPV.

Prototypen udviklet af både UPM- og UPV -forskere består af en infrarød laser med en effekt på op til 500mW, der kan levere en effekttæthed på op til 4W/cm2, en sensor, der registrerer temperaturen i realtid under bestrålingen, og en lasereffektregulator, blandt andre komponenter.

Imidlertid, hvis laseren er fokuseret på væv imprægneret med guldnanopartikler (Au-NP'er), det forårsager lokal overophedning. Dette giver en stor fordel i forhold til andre teknikker, der ikke kan skelne mellem sundt væv og beskadiget væv, ”siger Roberto Montes.

Ifølge forskerne, der findes forskellige laserapplikatorer på markedet, der bruges inden for dermatologi og endda kirurgi. Ved bestemt effekt og bølgelængder, laserenergien omdannes til varme og producerer ablation (brænding). Det nye system har ikke til formål at "brænde" cellerne med den tilstødende betændelse, som dette forårsager, men at introducere nanoheaters i sådanne celler, hvilken, når spændt på laseren, stigning i temperaturen mellem 42 ° C og 48 ° C, resulterer i hypoxi og cellernes "naturlige" død.

Dette udstyr bruges allerede med succes in vitro cellulære afgrøder og i terapier, der kombinerer hypertermi med kontrolleret frigivelse af lægemidler. "Selvom udstyret er designet til udelukkende at fungere i et laboratoriemiljø, når teknikken er forfinet, det kan let anvendes på et hospitalsmiljø med små ændringer. Selvfølgelig, vi er i en indledende fase, og der er meget at gøre i retning af klinisk brug:test af dyrevæv, senere test på levende dyr, og endelig for at verificere dens anvendelse hos patienter ", tilføj Javier Ibáñez.