Forskning finder en potentiel ny sølvkugle nanopartikel til behandling af hjernekræft

ANSTO har bidraget til en omfattende undersøgelse af en lovende type nanopartikel, der potentielt kan bruges til vanskelige hjernekræftformer i en kombineret terapi.

Studiet, som blev ledet af Dr. Moeava Tehei og forskere fra University of Wollongong i kombination med kliniske partnere, karakteriserede og evaluerede egenskaberne af nanopartikler fremstillet af lanthanmanganit, der var dopet med sølvatomer.

Forskerne fandt ud af, at nanopartiklerne havde potentiel klinisk anvendelse for deres synergistiske virkninger til at blive brugt i kombination med strålebehandling, hypertermi (brug af varme til at dræbe kræftceller) og deres iboende toksicitet for kræftceller.

Forskningen blev offentliggjort i Materialevidenskab og teknik C .

Nanopartikler er små nok til at krydse blod-hjernebarrieren, der forbyder andre behandlinger.

Ud over en lang række andre analysemetoder, undersøgelser af de magnetiske egenskaber blev foretaget på ANSTO.

De magnetiske egenskaber var vigtige, fordi de kunne bruges til at få nanopartiklerne til målkræftstedet og ved magnetisk hypertermibehandling.

Dr. Kirrily Rule, en medforfatter på papiret, overvågede undersøgelser af magnetiske og kemiske ændringer af nanopartikler af sølvdoteret lanthanmanganit ved to temperaturer på højopløsningspulverdiffraktometeret Echidna ved ANSTOs australske center for neutronspredning.

Selvom en ekspert i den magnetiske opførsel af lavdimensionelle materialer med kvanteegenskaber, Rule sagde, at hun var begejstret over muligheden for at ændre fokus og hjælpe med medicinsk fysik-relateret forskning.

Nanopartiklernes magnetiske opførsel ved to temperaturer var vigtig for undersøgelsen, fordi de magnetiske egenskaber af de sølvdoterede nanopartikler ændres ved forskellige overgangstemperaturer.

Magnetismemålingerne på Echidna blev udført ved 10 grader Kelvin og 300 Kelvin.

Ved omkring 300 grader Kelvin, tæt på kropstemperatur, den magnetiske bestilling stopper.

"Der er et kritisk temperaturområde for hypertermibehandling, " sagde Rule.

Magnetiseringsresultaterne indikerede, at nanomaterialet var mere tilbøjeligt til at bestille ferromagnetisk, og at bestillingstemperaturen, når de magnetiske momenter er justeret, var højere for en højere procentdel af sølv.

"Så, det ser ud til, at sølvet var ansvarlig for de højere overgangstemperaturer af disse nanopartikler, " sagde Rule.

Den mest lovende prøve for hypertermi og kræfttoksicitet var lanthanmanganit, der var dopet med en koncentration på 10 procent sølv, da det bibeholdt et niveau af ferromagnetisme ved 300 grader Kelvin.

Imidlertid, Dr. Tehei sagde, at 5 procent doping kan vise sig at være den mest interessante, når den kombineres med stråling på grund af dens selektivitet og kræfttoksicitet.

Dette foreslog forskerne, at temperaturområdet for hypertermibehandlinger kunne manipuleres ved at ændre dopingprocenten.

Vigtigt, de biologiske virkninger af nanopartiklerne og dopede nanopartikler var giftige for kræftceller, men ikke de normale celler.

Forskningen hjalp med at belyse, hvordan de dopede nanopartikler dræbte kræftceller ved at producere høje niveauer af reaktivt oxidativt stress.