Kemikere bygger en bedre kræft-dræbende øvelse

Et internationalt hold af forskere kommer tættere på at perfektionere motorer på størrelse med molekyler, der borer gennem overfladen af ​​kræftceller, dræbe dem på et øjeblik.

Forskere ved Rice University, Durham (U.K.) University og North Carolina State University rapporterede deres succes med at aktivere motorerne med præcis to-foton excitation via nær-infrarødt lys. I modsætning til det ultraviolette lys, de først brugte til at drive motorerne, den nye teknik beskadiger ikke tilstødende, sunde celler.

Holdets resultater vises i tidsskriftet American Chemical Society ACS Nano .

Forskningen ledet af kemikerne James Tour of Rice, Robert Pal fra Durham og Gufeng Wang fra North Carolina kan bedst påføres huden, orale og gastrointestinale kræftceller, der kan nås til behandling med laser.

I en 2017 Natur papir, det samme hold rapporterede udviklingen af ​​molekylære motorer forstærket med små proteiner, der retter sig mod specifikke kræftceller. Når den er på plads og aktiveret med lys, de paddle-lignende motorer spinder op til 3 millioner gange i sekundet, lader molekylerne bore gennem cellernes beskyttende membraner og dræber dem på få minutter.

Siden da, forskere har arbejdet på en måde at eliminere brugen af ​​skadeligt ultraviolet lys. Ved to-fotonabsorption, et fænomen forudsagt i 1931 og bekræftet 30 år senere med fremkomsten af ​​lasere, motorerne absorberer fotoner i to frekvenser og bevæger sig til en højere energitilstand, udløser padlerne.

"Multifotonaktivering er ikke kun mere biokompatibel, men tillader også dybere vævsgennemtrængning og eliminerer alle uønskede bivirkninger, der kan opstå med det tidligere brugte UV-lys, " sagde Pal.

Forskerne testede deres opdaterede motorer på huden, bryst, livmoderhalskræft og prostatacancer i laboratoriet. Når først motorerne fandt deres mål, lasere aktiverede dem med en præcision på omkring 200 nanometer. I de fleste tilfælde, cellerne var døde inden for tre minutter, rapporterede de. De mener, at motorerne også borer gennem kromatin og andre komponenter i de syge celler, hvilket kunne hjælpe med at bremse metastase.

Fordi motorerne er rettet mod specifikke celler, Tour sagde, at der arbejdes på at tilpasse dem til også at dræbe antibiotika-resistente bakterier. "Vi fortsætter med at perfektionere de molekylære motorer, sigter mod dem, der vil arbejde med synligt lys og giver endnu højere effektivitet ved at dræbe mod de cellulære mål, " han sagde.