Silicium nanokrystaller kortlægger placeringen af ​​spredning af tumorer

Fluorescerende partikler i nanostørrelse kendt som kvantepunkter har vist løfte som kraftfulde billeddannelsesmidler, der er i stand til at detektere en lang række sygdomme, men disse nanopartikler er normalt fremstillet med giftige metaller, såsom cadmium. Nu, forskere ved University of Buffalo har udviklet en ny syntetisk metode, der gør dem i stand til at designe og skabe biokompatible fluorescerende nanokrystaller fremstillet af giftfri silicium. Vigtigere, efterforskerne har brugt disse silicium -nanokrystaller til at se tumorer og få øje på spredning af kræft i lymfeknuder.

Rapporterer sit arbejde i journalen ACS Nano , et team af efterforskere under ledelse af Paras Prasad beskriver den totrinsproces, de bruger til at forberede polymerovertrukket, fluorescerende siliciumnanopartikler, hvortil de kan vedhæfte en række tumormålsættende molekyler, herunder et lille peptid kendt som RGD, der binder sig til de nye blodkar, der omgiver tumorer. Denne syntetiske proces gav forskerne mulighed for at forberede silicium-nanokrystaller i veldefinerede størrelser, hver med sin egen karakteristiske fluorescerende emissionstop. Polymerbelægningen forhindrer, at nanokrystaller elimineres hurtigt inde i kroppen, en skæbne, der normalt venter på ubeskyttede siliciumpartikler i kroppen.

Efter at have vist, at RGD-derivatiserede nanokrystaller var ugiftige i både dyrkede celle- og hele dyreforsøg, efterforskerne viste, at de kunne bruge nanokrystaller til at forestille bugspytkirteltumorer, der vokser i mus, og at detektere tumorer i vævsprøver fjernet til biopsi. Efterforskerne viste også, at de kunne bruge ikke-målrettede silicium-nanokrystaller til at kortlægge sentinel-lymfeknuder i mus, lymfeknuderne, hvor metastatiske celler først ophobes, når de spredes gennem kroppen.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, " In vivo Målrettet kræftbilleddannelse, Sentinel Lymph Node Mapping og Multi-Channel Imaging med Biokompatible Silicon Nanokrystaller, "blev støttet delvist af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. På tidspunktet for dette arbejde, Dr. Prasad var hovedforsker for et af 12 partnerskaber inden for cancer-nanoteknologi, der blev finansieret under NCI 'Alliances første femårige fase. Et abstract af dette papir er tilgængeligt på tidsskriftets websted.