Magnetisk hypertermi, et hjælpeværktøj i kræftbehandlinger

Hypertermi (stigning i kropstemperatur) er blevet brugt i århundreder til at bekæmpe tumorer og reducere deres virkninger. Formålet med forskningen udført af fysikeren Eneko Garaio er hypertermi, men at bruge et andet system (magnetiske nanopartikler) til at øge kropstemperaturen. Disse nanopartikler absorberer energi fra magnetfelter og omdanner den til varme, som bruges til at hæve temperaturen i tumorer og bekæmpe dem. Et papir om dette emne af Garaio og andre forfattere, offentliggjort i 2014 i tidsskriftet Måling Videnskab og Teknologi , har for nylig modtaget prisen for fremragende papir.

Tilbage i 1990'erne, det blev opdaget, at under påvirkning af vekslende magnetiske felter, magnetiske nanopartikler absorberede en stor mængde energi. Ud af denne opdagelse opstod magnetisk hypertermi, en eksperimentel kræftbehandling, hvor magnetiske partikler strategisk placeret i tumorer omdannes til en varmekilde. Nanopartikler udsender den energi, de absorberer fra det vekslende magnetfelt som varme, som anvendes på dem eksternt, får temperaturen i tumorerne til at stige.

Ifølge Garaio, dette system tilbyder forskellige fordele:"For det første, de anvendte magnetfelter er ikke skadelige for kroppen. Med andre ord, de producerer ingen varme, så de påvirker ikke de sunde dele af kroppen. For det andet nanopartikler kan være omgivet af ligander. Partiklerne har en tendens til at være jernoxid, mens liganden består af et lag fremstillet ved hjælp af organiske molekyler. Dette system gør det muligt for nanopartiklerne at klæbe til tumorcellerne uden at påvirke de raske celler."

Der er forskellige metoder til at hæve temperaturen, og hypertermibehandlinger klassificeres på baggrund af den anvendte teknik. Ved radiofrekvenshypertermi, for eksempel, elektriske strømme induceret af elektromagnetiske bølger bruges til at hæve temperaturen i tumorer, med antenner, der koncentrerer varmen i tumorerne. Placeringen af ​​disse antenner ved siden af ​​tumorerne sker ved hjælp af kirurgi. Ved ultralydshypertermi, opvarmningen udføres ved hjælp af vibrationer; ved laser hypertermi, derimod infrarød laser bruges til at excitere guld- eller sølvnanopartikler placeret ved siden af ​​tumorerne for at opvarme tumorcellerne.

Hypertermi, en gammel teknik med nye applikationer

Ifølge Garaio, det vigtigste resultat af hans forskning er dette:"Vi fremstillede et værktøj til at måle den specifikke nanopartikelabsorptionshastighed; vi byggede derefter forskellige modeller til at beregne den specifikke absorptionshastighed og for at finde ud af, hvordan formen, materiale og ligander af nanopartiklerne ændrer sig". Hvad angår laboratorietest, "vi inducerede nekrose i leveren på tre mus uden at forårsage skade på de raske celler i disse organer, " påpegede forskeren.

Læger var klar over effektiviteten af ​​varme til at bekæmpe tumorer for over tusind år siden, og for omkring 200 år siden fremkaldte de feber hos deres patienter, så varmen ville bekæmpe tumorerne. "I bund og grund, det er hvad hypertermi er, " forklarede Garaio. "Men varmen må ikke administreres i bare nogen del af kroppen og heller ikke på nogen måde. Det må kun påføres tumorerne ved en temperatur på mellem 41 og 46 °C. Det er det temperaturområde, hvor magnetisk hypertermi er den mest effektive, " sagde forfatteren til afhandlingen.