Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Gadolinium-baserede partikler viser og behandler tumorer

Skema af Gd-DTPA/CaP hybridmiceller rettet mod tumorer til gadolinium neutron capture therapy (GdNCT). (a) Akkumuleringen af ​​Gd-DTPA leveret af Gd-DTPA/CaP i tumorer på grund af den forbedrede permeations- og retentionseffekt. (b) Lavenergi termisk neutronbestråling dræber ikke normale celler uden NCT-midler. (c) Termisk neutronbestråling kan dræbe eller forårsage farlige skader på kræftceller af de gammastråler, der udsendes fra Gd-nukliderne efter nuklear reaktion med indfangede termiske neutroner. Kredit:2015 The American Chemical Society

Neutronindfangningsterapi (NCT) giver en effektiv lokaliseret behandling til bestråling af cancertumorer. Men for at sikre, at kun kræftceller ødelægges, er det nyttigt at se, hvor NCT-lægemidler har akkumuleret for kun at målrette deres aktivering i tumorer.

Nu har et samarbejde ledet af forskere ved Kawasaki Institute of Industry Promotion i Japan demonstreret kræftbilleddannelse og behandling ved hjælp af gadolinium-baserede nanopartikler i levende mus.

Absorption af harmløse lavenergi-termiske neutroner kan udløse fission i stabile grundstoffer, herunder lithium, bor, gadolinium og uran, frigivelse af højenergipartikler og gammastråling, der ødelægger nærliggende celler. Derfor, NCT har den potentielle fordel ved at angribe celler på tværs af en hel tumor. Blandt disse elementer, gadolinium er nyttigt, fordi bruges til MR-billeddannelse.

Dr. Kazunori Kataoka og kolleger ved Kawasaki Institute of Industry Promotion, Tokyo Institute of Technology, Universitetet i Tokyo, National Institute of Radiological Sciences og Kyoto University i Japan leverede et gadoliniumbaseret klinisk MR -kontrastmiddel - Gd -DTPA - til tumorceller. De indkapslede lægemidlet i CaP-miceller, der sikrede præferentiel optagelse af tumorvæv og forblev intakt, mens de i blodet kun gik i opløsning for at frigive gadoliniumforbindelserne én gang i tumorceller som reaktion på ændringen i pH.

"Gd-DTPA/CaP viste en dramatisk øget ophobning af Gd-DTPA i tumorer, fører til selektiv kontrastforøgelse af tumorvæv til præcis tumorlokalisering ved MR, " udtaler forskerne i deres rapport. "Det forbedrede tumor-til-blod-fordelingsforhold mellem Gd-DTPA/CaP resulterede i effektiv undertrykkelse af tumorvækst uden tab af kropsvægt, indikerer potentialet af Gd-DTPA/CaP for sikker kræftbehandling."