Автор: AZoNano 29456 1945 1945 1945 1945 1945 1945

Железные нанопроволоки, покрытые лекарственными средствами, могут предложить лучший вариант для лечения рака, поскольку их можно направить на участок опухоли с помощью внешнего магнитного поля перед началом трехэтапного процесса уничтожения рака.

Ученые KAUST совместно создали эти нанопроволоки, которые могут высвобождать свой груз лекарств в раковые клетки и могут проникать сквозь отверстия в клеточной мембране и одновременно подавать тепло. Хотя комбинированная терапия увеличивает гибель раковых клеток, из-за ее высокой направленности она должна уменьшить побочные эффекты.

Согласно Юргену Козелю, железо, очевидно, было предпочтительным материалом для производства нанопроволоки. Козел возглавлял исследовательскую группу в KAUST, в которую входят Джасмин Мерзабан и Бун Оои, и руководил работой с учеными из CIC biomaGUNE в Сан-Себастьяне, Испания.

Главной заботой является безопасность. « Железо в молекулярной форме является естественным материалом в наших телах, необходимым для транспорта кислорода », – рассказывает Козел. Нанопроволоки включают железное ядро, покрытое оболочкой из оксида железа. Он добавил: « Наноматериалы на основе оксида железа были одобрены регулирующими органами для использования в магнитно-резонансной томографии и в качестве пищевой добавки в случаях дефицита питания ».

Помимо их биосовместимости, магнитные свойства материалов на основе железа очень выгодны.

Используя безвредные магнитные поля, мы можем транспортировать их; сосредоточить их в нужной области; вращайте или заставляйте их вибрировать, как мы делали в этом исследовании; и даже обнаружить их с помощью магнитно-резонансной томографии .

Альдо Мартинес-Бандерас, член исследовательской группы, KAUST

Исследователи использовали магнитные поля малой мощности для возбуждения нанопроволоки таким образом, что она открывала мембрану клеток-мишеней, вызывая гибель клеток.

Другое преимущество заключается в том, что нанопроволоки с сердцевиной и оболочкой нагреваются, поскольку они сильно поглощают ближний инфракрасный свет. Свет на этой длине волны может проникать далеко в тело; следовательно, нанопроволоки можно нагревать с помощью лазеров, ориентированных в месте опухоли.

Нанопроволоки ядро-оболочка показали чрезвычайно высокую эффективность фототермического преобразования – более 80 процентов, что привело к большой внутриклеточной тепловой дозе .

Альдо Мартинес-Бандерас, член исследовательской группы, KAUST

Наконец, нанопроволоки покрывали доксорубицином (противораковым лекарственным средством) через линкеры, которые чувствительны к изменениям рН. Поскольку среда опухоли, как правило, более кислая, чем здоровые клетки, линкер будет избирательно разрушаться в раковых клетках или рядом с ними, высвобождая лекарство там, где это необходимо.

« Комбинация лечения привела к почти полной абляции раковых клеток и была более эффективной, чем индивидуальное лечение или только противораковое лекарственное средство », – заявил Мартинес-Бандерас.

Взятые вместе, возможности наноматериалов на основе железа делают их очень перспективными для создания биомедицинских нанороботов, которые могут революционизировать здравоохранение. В то время как это может показаться футуристическим, события уже на подходе .

Юрген Косел, руководитель исследовательской комиссии, KAUST

Источник: https://www.kaust.edu.sa/en