Multifunktionales Nanodisken ermöglicht Krebsdiagnose, Behandlung und Immunaktivierung

Das Korea Research Institute of Standards and Science (Kriss, Präsident Lee Ho Seong) hat erfolgreich eine Nanomaterial entwickelt, die gleichzeitig Krebsdiagnose, Behandlung und Induktion immune -Reaktion durchführen kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Nanomaterialien, die nur eine Funktion ausführen, verbessert dieses neue Material die Behandlungseffizienz signifikant und wird voraussichtlich als Krebstherapie-Plattform der nächsten Generation unter Verwendung der Nanotechnologie dienen.

Derzeit umfassen Krebsbehandlungen in erster Linie eine Operation, Strahlentherapie und Chemotherapie. Diese Behandlungen haben jedoch erhebliche Einschränkungen, da sie nicht nur Krebsbereiche beeinflussen, sondern auch gesunde Gewebe schädigen, was zu erheblichen Nebenwirkungen führt.

Die Krebsbehandlung unter Verwendung von Nanomaterialien hat sich als Technologie der nächsten Generation herausgestellt, die darauf abzielt, die Einschränkungen herkömmlicher Behandlungen zu überwinden. Durch die Verwendung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Nanomaterialien ist es möglich, genau abzielen und Medikamente an Krebszellen und betroffene Bereiche zu liefern. Darüber hinaus sind jetzt personalisierte Behandlungen, die auf einzelnen genetischen Profilen basieren, möglich und bieten eine Therapie an, die die Nebenwirkungen signifikant reduziert und gleichzeitig die Wirksamkeit im Vergleich zu herkömmlichen Methoden verbessert.

Die Kriss Nanobio-Messgruppe hat eine neue Nanomaterial entwickelt, die nicht nur die Überwachung und Behandlung von Krebsgebieten in Echtzeit ermöglicht, sondern auch das Immunantwortsystem aktiviert. Das vom Forschungsteam entwickelte Nanomaterial ist ein Triple-Layer-Nanodisken (Aufeunds) mit Eisen (Fe) zwischen Gold (AU). Das Design der Nanomaterial, das Eisen im Zentrum einer scheibenförmigen Struktur zeigt, bietet im Vergleich zu herkömmlichen kugelförmigen Materialien eine überlegene strukturelle Stabilität. Durch die Anwendung eines Magneten in der Nähe der Tumorstelle ermöglichen die magnetischen Eigenschaften des Eisens die Nanomaterialien leicht an und verbessert die Behandlungseffizienz weiter.

Das vom Forschungsteam entwickelte Nanodisken ist mit photoakustischen Bildgebungsfunktionen (PA) ausgestattet und ermöglicht eine Echtzeitbeobachtung sowohl des Standorts des Tumors als auch des Arzneimittelabgabeprozesses. PA ist eine Technik, die die durch Wärme erzeugten Schwingungen (Ultraschall) visualisiert, wenn Licht (Laser) auf die Nanodisk gerichtet ist. Durch die Verwendung dieses Merkmals kann die Behandlung zum optimalen Zeitpunkt durchgeführt werden, wenn die Nanomaterial die Tumorstelle erreicht und seine Wirksamkeit maximiert. Tatsächlich verfolgte das Forschungsteam in Tierversuche die Akkumulation von Nanopartikeln am Tumorort im Laufe der Zeit mithilfe der PA -Bildgebung erfolgreich und identifizierte, dass die effektivste Zeit für die Behandlung 6 Stunden nach Verabreichung des Materials liegt.

Darüber hinaus kann diese Nanodisk in integrierter Weise drei verschiedene therapeutische Mechanismen durchführen, von denen erwartet wird, dass sie verschiedene Arten von Krebszellen behandeln, im Gegensatz zu Materialien, die auf Einzeltherapien beschränkt sind. Während herkömmliche Nanomaterialien nur eine photothermische Therapie (PTT) verwendeten, bei der Goldpartikel zur Beseitigung von Krebszellen geheizt werden, kann der vom Forschungsteam entwickelte Nanodisk auch durch die Verwendung der Eiseneigenschaften zur Induzierung der Oxidation innerhalb des Tumors sowie der Ferroptosen -Therapie durchführen.

Nach der Behandlung induziert der Nanodisken auch Substanzen für Immunantwort. Die entwickelten Nanodisk veranlasst Krebszellen, mit der Gefahren assoziierten molekularen Mustern (DAMPs) zu sterben, was dem Körper hilft, dieselben Krebszellen zu erkennen und sie anzugreifen, wenn sie wieder auftreten. In Tierversuche bestätigte das Forschungsteam, dass die Generation von Warnsignalen durch die Nanodisk zu einer Zunahme der Immunzellzahl um bis zu dreimal führte.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Nanomaterialien, die aus einem einzigen Element bestehen und nur eine Funktion ausführen, verwendet das in dieser Studie entwickelte Material die kombinierten Eigenschaften von Gold und Eisen, um mehrere Funktionen auszuführen. „

Dr. Lee Eun Sook

Diese Forschung wurde vom Ministerium für Wissenschaft und IKT-Forschungsprojekt „Fortgeschrittene Nanomaterialien-Messstandard für die Nanomaterialien für die nächste Generation“ unterstützt und im Februar in Chemical Engineering Journal (Impact Factor: 13.4) veröffentlicht.

Quellen: