Fremskridt med at bruge magnetfelter til at målrette tumorer

(Phys.org) - Siden fremkomsten af ​​kræft -nanoteknologi, forskere har søgt at bruge magnetfelter til at øge koncentrationen af ​​nanopartikler, der er fyldt med lægemidler, der når en tumor. Imidlertid, magnetfelter falder hurtigt af med afstanden, hvilket gør det næsten umuligt at overveje en sådan tilgang til tumorer, der ligger mere end et par centimeter fra huden. For at løse det, der ser ud til at være et grundlæggende uløseligt problem, forskere ved Stanford University Center for Cancer Nanotechnology Excellence (Stanford CCNE) har taget en todelt tilgang, en, der bruger et eksternt magnetfelt og et implanterbart magnetiserbart net til at skabe lokale magnetfelter, der er stærke nok til at fange nanopartikler på et bestemt sted.

Sanjiv Gambhir og Shan Wang ledede forskergruppen, der udviklede denne nye tilgang til magnetisk målretning. Holdet rapporterede sine resultater i journalen ACS Nano . Drs. Gambhir og Wang er co-hovedforskere af Stanford CCNE.

For at øge styrken af ​​magnetfeltet nær en tumor, efterforskerne brugte en kommercielt tilgængelig mikromesh lavet af nikkel. Ved implantering tæt på tumorer, der vokser i mus, masken udviklede stærke magnetfeltgradienter, da der blev anbragt en permanent magnet ved siden af ​​dyret. Disse gradienter var tilstrækkelige til at fange et stort antal biokompatible magnetiske jernoxid -nanopartikler, som forskerne injicerede i dyrene.

Idéen, der driver dette arbejde, er, at et sådant net kunne implanteres nær en tumor i en procedure, der ville være langt mindre invasiv end tumor-fjernende kirurgi. Patienten kan derefter behandles med magnetiske nanopartikler, der bærer store doser antitumormedicin. En sådan procedure kan også være nyttig i tilfælde, hvor kirurgisk tumorfjernelse ikke er mulig.

I et sæt eksperimenter, efterforskerne doserede tumorbærende dyr med en jernoxid-nanopartikel belagt med et molekyle, der vides at blokere angiogenese, væksten af ​​nye blodkar, som tumorer kræver for at vokse og sprede sig. Mens nanopartiklerne alene fik tumorer til at skrumpe, når det administreres sammen med magnetfeltfangst, tumorkrympningshastigheden steg dramatisk. Undersøgerne bemærkede, at effekten af ​​at generere et lokaliseret magnetfelt i nærheden af ​​tumoren lignede den, der blev set, da de fordoblede dosen af ​​antiangiogene nanopartikler uden yderligere magnetisering.