Kanserle Mücadelede Yeni Dönem: Küp-Piramit Nanoparçacıklar
Oregon Eyalet Üniversitesi bilim insanları, ulaşılması zor tümörler için invaziv olmayan, hedefli ısı tabanlı kanser tedavisini mümkün kılabilecek, son derece etkili, benzersiz şekilli bir manyetik nanopartikül geliştirdiler.
Oregon Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yumurtalık tümörleri ve potansiyel olarak diğer kanserler için tedaviyi önemli ölçüde iyileştirebilecek, benzersiz bir şekle (iki piramit arasına sıkıştırılmış bir küp) sahip yeni bir manyetik nanopartikül türü geliştirdiler.
Çalışma, parçacık şeklinin manyetik nanopartiküllerin tasarımında oynadığı kritik rolü vurgulamaktadır. Araştırmacılar, bulgularının, manyetik hipertermi olarak bilinen bir teknik olan kanser hücrelerini yok etmek için ısı kullanan kanser tedavilerinde büyük ilerlemelere yol açabileceğine inanıyorlar.
Demir oksitten oluşan ve kobaltla zenginleştirilen (malzeme özelliklerini değiştirmek için doping olarak bilinen bir işlem) nanopartiküller, alternatif bir manyetik alana maruz bırakıldığında olağanüstü ısıtma verimliliği göstermektedir.
Parçacıklar intravenöz enjeksiyondan sonra kanserli dokuda biriktiğinde, kanser hücrelerini zayıflatan veya yok eden sıcaklıklara hızla yükselebilirler.
Çalışma Ayrıntıları ve Arka Plan
Advanced Functional Materials’da yayınlanan fare modeli çalışması, OSU Eczacılık Fakültesi’ndeki bilim insanları tarafından yürütülen devam eden nanomedikal araştırmanın bir parçasıdır.
Nanopartiküller, küçük boyutları ve hacimlerine göre yüksek yüzey alanı oranları nedeniyle özel özelliklere sahip bir metrenin milyarda biri kadar küçük madde parçalarıdır.
Bilim insanları, manyetik nanopartiküllerin yıllardır kanser karşıtı potansiyel gösterdiğini söylüyor, ancak şu anda manyetik hipertermi genellikle yalnızca tümörlerine hipodermik iğne ile ulaşılabilen hastalar için kullanılabiliyor; yani parçacıklar doğrudan kansere enjekte edilebiliyorsa.
“Mevcut manyetik nanopartiküllerle, gerekli terapötik sıcaklıklar -44 santigrat derecenin üzerinde- yalnızca doğrudan enjeksiyonla elde edilebilir,” diyor eczacılık bilimleri profesörü Oleh Taratula. “Ve bu nanopartiküllerin yalnızca orta düzeyde ısıtma verimliliği vardır, bu da tümörde sistemik uygulamanın genellikle elde edebileceğinden daha yüksek bir konsantrasyona ihtiyaç duyduğunuz anlamına gelir -yeterli ısı üretmek için.”
Yenilikçi Tasarım ve Üstün Performans
Taratula ve Oregon Eyalet Üniversitesi, Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi ve Hindistan Teknoloji Enstitüsü Mandi’deki işbirlikçileri, kübik bir bipiramit formunda kobalt katkılı demir oksit nanopartikülleri yapmak için tohum ve büyüme adını verdikleri iki aşamalı bir işlem olan yeni bir termal ayrıştırma yöntemi kullandılar. Makaleleri, bu belirli şekle sahip bu tür nanopartiküllerin ilk raporudur.
Eczacılık Fakültesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Prem Singh, “Bu nanopartiküller, alternatif bir manyetik alan altında saniyede 3,73 santigrat derece sıcaklık artırarak hızla ısınma konusunda dikkate değer bir yetenek sergiliyor,” diyor. “Bu, daha önce yayınladığımız kobalt katkılı demir oksit nanoparçacıklarının ısıtma performansının iki katı.”
Bu, bir yumurtalık kanseri hastasının intravenöz enjeksiyon alabileceği ve tümörünün 30 dakikalık, invaziv olmayan bir manyetik alan seansından sonra büyümesinin durabileceği anlamına geliyor. Araştırmacılar, kısa tedavi seanslarının hasta konforunu ve uyumluluğunu artırdığını belirtiyor.
Kanseri hedef alan bir peptit, nanopartiküllerin tümörde birikmesine yardımcı oluyor ve partiküllerin ısıtma verimliliği çok güçlü olduğu için, gerekli nanopartikül konsantrasyonu yüksek dozaj olmadan elde edilebiliyor, bu da toksisiteyi ve yan etkileri sınırlandırıyor.
Kaynak: https://scitechdaily.com