Μαγνητικά νανοσωματίδια καταστρέφουν καρκινικούς όγκους καίγοντάς τους

Μαγνητικά νανοσωματίδια καταστρέφουν καρκινικούς όγκους καίγοντάς τους

buffalo.edu/Xiang Yu

«Το βασικό επίτευγμα της δουλειάς μας είναι η σημαντική βελτίωση επιδόσεων των νανοσωματιδίων ως προς τη θέρμανση, υπό συνθήκες χαμηλού πεδίου, ώστε να είναι κατάλληλα για κλινικές εφαρμογές. Η βέλτιστη θερμική ισχύς που επιτύχαμε βρίσκεται κοντά στο θεωρητικό όριο, ξεπερνώντας κάποια από τα πιο αποδοτικά σωματίδια που έχουν αναπτυχθεί από άλλες ομάδες» λέει ο Χάο Ζενγκ, PhD, καθηγητής Φυσικής στο UB College of Arts and Sciences, που ηγήθηκε της έρευνας.

Δείτε ακόμα

Αυστραλία: Αγορά έξι μη επανδρωμένων αεροσκαφών για επιτήρηση ωκεανών 26/06 22:45
Τεχνητή νοημοσύνη στο Wimbledon 2018 26/06 17:14

Μία από τις πολλά υποσχόμενες μεθόδους αντιμετώπισης του καρκίνου που διερευνώνται είναι η χρήση θερμαινόμενων μαγνητικών σωματιδίων, τα οποία θα μπορούν να εξοντώνουν τα καρκινικά κύτταρα χωρίς να βλάπτουν υγιείς ιστούς αλλού στο σώμα. Νέα έρευνα επιστημόνων του University of Buffalo πάει ένα βήμα παραπέρα αυτή την ιδέα, με νανοσωματίδια που θα μπορούν να «χτυπούν» τους όγκους με σημαντικές ποσότητες θερμότητας, εντός χαμηλών μαγνητικών πεδίων, καταστρέφοντάς τους.

Όπως σημειώνει, η θεραπεία αυτή έχει κάποια σημαντικά οφέλη σε σχέση με άλλες μεθόδους, καθώς είναι ελάχιστα επεμβατική και δεν έχει τις παρενέργειες που έχουν άλλες, όπως η χημειοθεραπεία και η ακτινοθεραπεία. «Η θεραπεία θερμαίνει μόνο την περιοχή όπου βρίσκονται τα νανοσωματίδια, χωρίς να επηρεάζει υγιείς ιστούς που βρίσκονται πιο μακριά, οπότε αναμένουμε λίγες παρενέργειες» λέει ο Ζενγκ. «Επιπρόσθετα, το μαγνητικό πεδίο που χρησιμοποιείται για να διεγείρει τα σωματίδια μπορεί να διεισδύσει βαθιά στο σώμα με ένα όργανο που δεν απαιτεί επαφή ή διείσδυση συσκευών. Ως εκ τούτου, η θεραπεία μπορεί να φτάσει σε σημεία του σώματος που δεν είναι εύκολα προσβάσιμα μέσω εγχείρησης».

Χρειάζονται ακόμα πολλές έρευνες για να καταστούν τα νανοσωματίδια διαθέσιμα στους ασθενείς- ωστόσο η κεντρική ιδέα είναι ότι οι γιατροί θα χρησιμοποιούν τεχνολογίες στόχευσης για κατευθύνουν τα νανοσωματίδια σε όγκους στα σώματα των ασθενών. Στη συνέχεια, η έκθεση σε εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο θα κάνει τον μαγνητικό προσανατολισμό των σωματιδίων να μεταβάλλεται εκατοντάδες χιλιάδες φορές ανά δευτερόλεπτο, με αποτέλεσμα τη θέρμανσή τους.

Αυτή η μέθοδος αντικαρκινικής θεραπείας είναι γνωστή ως υπερθερμία νανοσωματιδίων, και δεν είναι καινούρια, ωστόσο ο Ζανγκ και οι συνάδελφοί του σχεδίασαν νέα μαγνητικά νανοσωματίδια που θερμαίνονται περισσότερο και παράγουν θερμότητα γρηγορότερα από κάποια από τα νανοσωματίδια που παρουσίασαν τις καλύτερες επιδόσεις στα πειράματα άλλων ερευνητών.

Οι επιστήμονες του University of Buffalo έφτιαξαν δύο είδη νανοσωματιδίων, αποτελούμενα από μεταλλικά κράματα που επελέγησαν για τη δυνατότητά τους να παράγουν θερμότητα μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Το ένα από τα νέα νανοσωματίδια περιέχει μαγγάνιο φερρίτη κοβαλτίου, ενώ το άλλο είναι φτιαγμένο από φερρίτη ψευδαργύρου. Τα σωματίδια από μαγγάνιο φερρίτη κοβαλτίου έφταναν στο ζενίθ τους άπο άποψης θερμικής ενέργειας υπό υψηλά μαγνητικά πεδία, ενώ τα άλλα (τα οποία είναι βιοσυμβατά) σημείωναν εντυπωσιακές επιδόσεις εντός πολύ χαμηλού πεδίου.

Ο Ζενγκ οραματίζεται θεραπείες καρκίνου των οστών ως μία πιθανή εφαρμογή των θερμαινόμενων μαγνητικών νανοσωματιδίων.