Carbon nanorør booster kræftbekæmpende celler

(PhysOrg.com) -- Yale University ingeniører har fundet ud af, at defekterne i kulstofnanorør får T-celleantigener til at klynge sig sammen i blodet og stimulere kroppens naturlige immunrespons. Deres resultater, som vises som forsideartikel i tidsskriftets 20. april-udgave Langmuir , kunne forbedre nuværende adoptiv immunterapi, en behandling, der bruges til at booste kroppens evne til at bekæmpe kræft.

Adoptiv immunterapi involverer udvinding af en patients blod, så antallet af naturligt forekommende T-celler (en type hvide blodlegemer) kan reproducere sig mere effektivt i laboratoriet. Selvom kroppen producerer sine egne tumorbekæmpende T-celler, de undertrykkes ofte af tumoren og er for få til at være effektive. Forskere øger produktionen af ​​T-celler uden for kroppen ved hjælp af forskellige stoffer, der tilskynder T-celleantigener til at klynge sig sammen i høje koncentrationer. Jo bedre disse stoffer er til at gruppere T-celle-antigener, jo større immuncelleproliferation. Når der er produceret nok T-celler, blodet overføres tilbage til patientens krop.

Yale-teamet havde tidligere rapporteret om den uventede effekt, som kulstofnanorør havde på T-celleproduktion. De fandt ud af, at antigenerne, når de præsenteres på overfladen af ​​nanorørene, stimuleret T -cellers respons langt mere effektivt end belægning af andre substrater såsom polystyren i antigenerne, selvom den samlede mængde af anvendte antigener forblev den samme.

Nu har de opdaget årsagen bag den øgede stimulering. De fandt ud af, at antigenerne klynger sig i høje koncentrationer omkring de bittesmå defekter, der findes i carbon -nanorørene.

"Carbon nanorør bundter ligner et lymfeknude mikromiljø, som har en labyrint slags geometri, " sagde Tarek Fahmy, lektor i kemiteknik og biomedicinsk teknik ved Yale og seniorforfatter af papiret. "Nanorørbundterne ser ud til at efterligne fysiologien og adsorbere flere antigener, fremme et større immunologisk respons."

Nuværende adoptiv immunterapi tager uger at producere nok T-celler, men laboratorietests viste, at nanorørene producerede den samme T-cellekoncentration på kun en tredjedel af tiden, sagde Fahmy.

Kulstof nanorør kan give problemer, såsom en emboli, når det bruges i kroppen. Men dette er ikke tilfældet, når de bruges i blod, der er blevet ekstraheret fra patienten, sagde Fahmy. Næste, holdet vil arbejde på en måde, hvorpå kulstofnanorørene effektivt kan fjernes fra blodet, før det returneres til patienten.

"Vi synes, det er en rigtig interessant brug af kulstof-nanorør. Det er en måde at udnytte de unikke egenskaber af dette materiale til biologisk anvendelse på en sikker måde."