Nanotechnológiával a rák ellen

0
209

A Harvard John A. Paulson Mérnöki és Iparművészeti Iskola kutatói új módszert dolgoztak ki a különböző molekulák, például a gyógyszerek hatékonyabb szállítására a sejtekbe, anélkül, hogy tartós károsodást okoznának. Ez javíthatja a génterápiás kezeléseket, amelyek a rákos sejtek elpusztítását teszik lehetővé.

„Ez a munka nagyon izgalmas, mert számos különböző paramétert tudunk optimalizálni. Ez egy nagyon sokoldalú platform” – mondta Nabiha Saklayen társszerző.

„Nagyszerű látni, hogy a fizika eszközei jelentősen előmozdíthatják a többi területet, különösen akkor, ha új terápiákat tesz lehetővé a korábban nehezen kezelhető megbetegedésekhez” – mondta Eric Mazur tanulmány vezető szerzője.

A Harvard Egyetem Technológiai Fejlesztési Irodája már benyújtott szabadalmi bejelentését az új módszerhez, és mérlegelte a kereskedelmi lehetőségeket.

Hogyan kezdődött?

Az új módszer alapja egy 2015-ben kifejlesztett arany, piramis alakú nanorészecske.  A kutatócsoport egy nagy teljesítményű lézert használt az elektronok stimulálására és lokalizált felületi plazmonok előállítására. A folyamat során az elektromos mező aktiválódik a nanorészecskék felületén, ami ezután képessé válik olyan feladatok elvégzésére, mint például a rákos sejtek elpusztítása vagy a víz hőmérsékletének növelése. A besugárzási folyamat azonban károsította a nanorészecskéket, melynek következtében az aranydarabok leváltak a felületéről. Ezek a szilánkok potenciálisan veszélyt jelentettek, mivel akár genetikai mutációhoz vagy elhalálozáshoz is vezethettek volna.

Hol tartanak a kutatások?

A replikált struktúrák hatékonyságának teszteléséhez a kutatók a rákos sejteket közvetlenül a nano-piramisok tetején tenyésztették és molekuláris anyagokat tartalmazó oldattal vették körül. Ezután a csapat nanoszekundumos lézerimpulzusokkal melegítették a piramisok felső részét a 300 celsius fokos hőmérsékletig. Úgy tűnt, hogy a lokalizált melegítés nem befolyásolja a rákos sejteket, azonban a mikroszkópos vizsgálat során kiderült, hogy a piramisok csúcsán buborékok képződtek.

A kutatók szerint ezek a buborékok óvatosan behatoltak a sejtmembránba, és ideiglenes pórusokat nyitottak, amelyek lehetővé tették a környező molekulák keringését a rákos sejtekben. Nabiha Saklayen szerint, a csapat felfedezte, hogyan lehetséges a beteg sejtek gyógyítása.

Közel 50 piramis tetejére helyeztek el rákos sejteket, ami azt jelenti, hogy a szakértők mindegyikükben akár 50 apró pórust is képesek létrehozni. Állításuk szerint, a lézer paramétereinek módosításával szabályozhatják a buborékok méretét, vagy manipulálhatják a sejteket. A kutatócsoport számos sejtben tesztelte az új módszert, például vérsejtekben, őssejtekben és T-sejtekben is.

A tanulmányt a Howard Hughes Medical Institute és a National Science Foundation támogatja. Az eredményeket az ACS Nano folyóiratban teszik közzé.