Магнитните наночастици с уникална форма предлагат пробив в терапията на рака

Магнитните наночастици с уникална форма предлагат пробив в терапията на рака

Нови магнитни наночастици, оформени като куб между две пирамиди, представляват пробив в лечението на тумори на яйчниците и вероятно други видове рак, според изследователи от Орегонския държавен университет, които са ги разработили.

Учените казват, че проучването подчертава значението на формата в дизайна на магнитните наночастици и че резултатите могат да революционизират леченията, които използват топлина за увреждане или унищожаване на раковите клетки.

Наночастиците са направени от железен оксид и легирани с кобалт. Допингът се отнася до добавянето на нещо като средство за коригиране на характеристиките.

Когато частиците се натрупат в раковата тъкан след интравенозно инжектиране, те могат бързо да се повишат до температури, които отслабват или унищожават раковите клетки.

Изследването на модела на мишка, публикувано в съвременни функционални материали, е част от текущи наномедицински изследвания от учени от Колежа по фармация на OSU.

Наночастиците са толкова малки, колкото един милиард метра, които имат специални свойства поради малкия си размер и високото съотношение на повърхността към обема.

Магнитните наночастици показват противораков потенциал от години, казаха учените, но в момента магнитната хипертермия обикновено може да се използва само за пациенти, чиито тумори са достъпни чрез хиподермична игла - тоест, ако частиците могат да бъдат инжектирани директно в рака.

С наличните в момента магнитни наночастици необходимите терапевтични температури – над 44 градуса по Целзий – могат да бъдат постигнати само чрез директно инжектиране. И тези наночастици имат само умерена ефективност на нагряване, което означава, че се нуждаят от висока концентрация в тумора - по-висока от нормалното системно приложение - за да генерират достатъчно топлина. “

Олег Таратула, професор по фармацевтични науки, Орегонски държавен университет

Таратула и сътрудници от Орегонския щат, Орегонския здравен и научен университет и Индийския технологичен институт Манди използваха нов метод за топлинно разлагане - двуетапен процес, който те наричат ​​засяване и растеж - за да направят наночастици от железен оксид, легирани с кобалт, в кубична форма на бипирамида. Тяхната статия е първият доклад за този тип наночастици с тази специфична форма.

„Тези наночастици проявяват забележителна способност да се нагряват бързо, повишавайки температурите с 3,73 градуса по Целзий в секунда под променливо магнитно поле“, каза Прем Сингх, постдокторант в колежа по фармация. „Това е два пъти по-високо от топлинната мощност на нашите публикувани по-рано наночастици от железен оксид, легирани с кобалт.“

Това означава, че пациент с рак на яйчниците може да получи интравенозна инжекция и туморът му да спре след 30-минутен сеанс с неинвазивно магнитно поле. Кратките терапевтични сесии подобряват комфорта и спазването на пациента, казват изследователите.

Пептид, насочен към рак, помага на наночастиците в тумора и тъй като ефективността на нагряване на частиците е толкова силна, необходимата концентрация на наночастици може да бъде постигната без високи дози, ограничена токсичност и странични ефекти.

„Това е първият път, когато системно инжектирани наночастици загряват тумори над 50°C, значително надхвърляйки терапевтичния праг от 44°C за ефективно лечение при клинично значима доза“, каза Олена Таратула, доцент по фармацевтични науки в OSU. „Сега има голям потенциал за прилагане на магнитна хипертермия към различни труднодостъпни популации, което прави лечението по-гъвкаво и широко достъпно.“

Karthickraja Duraisamy в щата Орегон, Constanzraitmayr, Shitaljit Sharma, Tetiana Korzun, Abraham Moses, Vladislav Grigoriev, Ananiya Demessie, Youngrong Park, Yoon, също Babak Mamnoon и Ana Paula Mesquita Mesquita.

Националният институт по рака на Националните здравни институти и Националният институт по детско здраве и човешко развитие Юнис Кенеди Шрайвър подкрепиха това изследване.

източници: