Nanopartikelaggregater til destruktion af kræftceller

Et internationalt team, hvor en UPM -forsker er involveret, har vist, at det er muligt mekanisk at ødelægge kræftceller ved at rotere magnetiske nanopartikler fastgjort til dem i aflange aggregater.

Projektarbejdet ledet af professor Yu Cheng fra Tongji University (Shanghai, Kina) med deltagelse af Universidad Politécnica de Madrid (UPM) og andre institutioner fra forskellige lande har in vitro vist, at det er muligt med meget høj effektivitet at fremkalde kræftcellers død takket være den kraft, der frembringes af bevægelsen af ​​magnetiske nanopartikelaggregater . Denne nye undersøgelse, udgivet i Teranostik , kombinerer fordelene ved de enkelte partiklers nanometriske størrelse og den større størrelse af aggregater for at producere større kraft, der kræves for at fremkalde celledød.

På grund af deres enestående egenskaber, forskere har undersøgt terapeutiske anvendelser ved hjælp af magnetiske nanopartikler, især til lægemiddelleveringssystemer og hypertermi -behandlinger for tumorer. I den nye undersøgelse, partiklerne øger deres temperatur, når de udsættes for et magnetfelt, der når værdier, der kan forårsage kræftcelles død.

Der er andre undersøgelser, der har udviklet applikationer til at reducere risikoen for infektioner på implantater og proteser og fremme vækst af væv. Målet med denne undersøgelse var produktion af kræfter, der var høje nok til at lede den mekaniske ødelæggelse af kræftceller.

Funktionaliseringsteknikken gør det muligt for forskere at ændre overfladen af ​​nanopartikler ved at belægge dem med specifikke molekyler for at forbinde visse celletyper. I tilfælde af kræftbehandling, nanopartiklerne er dækket af molekyler, der specifikt forbinder proteiner, der hovedsageligt udtrykkes i kræftceller og ikke i raske celler.

Denne forskning har brugt denne metode til behandling af kræftceller in vitro. Det blev bevist, at celler internaliserer de funktionaliserede nanopartikler, hovedsageligt til lysosomer, som er småcelleorganeller. Anvendelsen af ​​et eksternt relativt lavt magnetfelt resulterer i dannelsen af ​​aflange nanopartikelaggregater.

Endelig, under et lavfrekvent roterende magnetfelt, forskerne opnåede bevægelse af nanopartikelaggregater, der producerer kræfter, der er høje nok til at bryde lysosomernes og cellemembranens membran, fremkalder død af kræftceller med en meget høj effektivitet.

Tidligere værker havde brugt individuelle nanopartikler eller partikler af mikrometrisk størrelse (tusind gange større end nanopartikler) til mekanisk at beskadige kræftceller. Ifølge forskeren Gustavo Plaza, denne nye undersøgelse kombinerer egenskaberne ved nanometrisk skala for at nå kræftcellerne og den større størrelse aggregater for at producere højere kræfter.