Nanoteknologi forbedrer leveringen af ​​kemoterapi

Michigan State University forskere har opfundet en ny måde at overvåge kemoterapikoncentrationer, hvilket er mere effektivt til at holde patienters behandlinger inden for det afgørende terapeutiske vindue.

Med nye fremskridt inden for medicin, der sker dagligt, der er stadig masser af gæt, når det kommer til administration af kemoterapi til kræftpatienter. En for høj dosis kan resultere i at dræbe sundt væv og celler, udløser flere bivirkninger eller endda død; en for lav dosis kan bedøve frem for at dræbe, kræftceller, lad dem komme tilbage, i mange tilfælde, meget stærkere og dødbringende.

Bryan Smith, lektor i biomedicinsk teknik, skabt en proces baseret på magnetisk partikelbilleddannelse (MPI), der anvender superparamagnetiske nanopartikler som kontrastmiddel og den eneste signalkilde til at overvåge frigivelse af lægemidler i kroppen - på tumorens sted.

"Det er ikke -invasivt og kan give læger en øjeblikkelig kvantitativ visualisering af, hvordan stoffet fordeles overalt i kroppen, "Sagde Smith." Med MPI, læger i fremtiden kunne se, hvor meget lægemiddel der går direkte til tumoren og derefter justere mængder, der er givet i farten; omvendt, hvis toksicitet er en bekymring, det kan give udsigt til leveren, milt eller nyrer også for at minimere bivirkninger. Den vej, de kunne præcist sikre, at hver patient forbliver inden for det terapeutiske vindue. "

Smiths team, som omfattede forskere fra Stanford University, brugte musemodeller til at parre sit superparamagnetiske nanopartikelsystem med Doxorubicin, et almindeligt anvendt kemoterapimedicin. Resultaterne, offentliggjort i det aktuelle nummer af tidsskriftet Nano bogstaver , viser, at nanokompositkombinationen fungerer som et lægemiddelleveringssystem samt et MPI -sporstof.

MPI er en ny billedteknologi, der er hurtigere end traditionel magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) og har næsten uendelig kontrast. Når det kombineres med nanokomposit, det kan belyse lægemiddeltilførselshastigheder inden for tumorer, der er skjult dybt inde i kroppen.

Når nanokompositten nedbrydes, det begynder at frigive Doxorubicin i tumoren. Samtidigt, jernoxid -nanokluster begynder at skille ad, som udløser ændringer i MPI -signalet. Det vil give læger mulighed for mere præcist at se, hvor meget medicin der når tumoren i enhver dybde, Smith sagde.

"Vi viste, at ændringerne i MPI-signalet er lineært korreleret med frigivelsen af ​​Doxorubicin med næsten 100 procent nøjagtighed, "sagde han." Dette nøglekoncept gjorde det muligt for vores MPI -innovation at overvåge frigivelse af lægemidler. Vores translationelle strategi om at bruge et biokompatibelt polymerovertrukket jernoxid-nanokomposit vil være lovende i fremtidig klinisk brug. "

Smith har indgivet et foreløbigt patent på sin innovative proces. Ud over, de enkelte komponenter i nanokomposit Smiths team oprettet har allerede opnået FDA -godkendelse til brug i humanmedicin. Dette skal hjælpe med at fremskynde FDA -godkendelse til den nye overvågningsmetode.

Når processen bevæger sig mod kliniske forsøg, som potentielt kunne begynde inden for syv år, Smiths team vil begynde at teste flerfarvet MPI for yderligere at forbedre processens kvantitative evner, samt andre lægemidler end Doxorubicin, han sagde.