تعمل هياكل حبس الغاز على تحسين علاج الورم

يمكن استخدام مواد جديدة لحبس الأكسجين تم إنتاجها باستخدام سيفون الجلد لتحسين استجابة الخلايا السرطانية للإشعاع وبعض العلاجات الكيميائية. تم تصميم المواد ، التي يمكن صياغتها على شكل رغوة أو صلبة أو هيدروجيل ، لتحمل تركيزات عالية من الغازات العلاجية ، مثل الأكسجين ، والتي يمكن بعد ذلك حقنها مباشرة في أنسجة الورم ، وفقًا للباحثين الذين طوروا هذه المواد.

الباحثون بقيادة جيمس بيرن و جيانلينج بي من جامعة أيوا ، صنع مواد احتجاز الغاز (GeMs) باستخدام أوعية مضغوطة: سيفون جلدي ومفاعل بار (مفاعل تحريك عالي الضغط). يولد سيفون الجلد ، المعروف بشكل أفضل بإنتاج الرغوات على الشوكولاتة الساخنة أو الكابتشينو ، موادًا تحبس الغاز عند ضغوط قياسية ، في حين أن مفاعل بار ينتج مواد صلبة يمكنها احتجاز الغازات عند ضغوط تصل إلى 600 رطل لكل بوصة مربعة (3.45 ميجا باسكال). تحبس طريقة بار جسديًا الأكسجين المضغوط في مصفوفة بوليمر طبيعية ، وهي عملية تُستخدم لصنع بعض أنواع الحلويات الغازية.

تتكون GeMs من صمغ الزانثان وألجينات الصوديوم ، والتي تُستخدم بشكل شائع كمكونات غير نشطة في تصنيع المستحضرات الصيدلانية ، وبالتالي تعتبرها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية عمومًا آمنة.

يمكن حقن رغاوي GeMs في أنسجة الورم

يوضح بايرن: "نحن قادرون على حقن الرغوة بشكل مباشر في أنسجة الورم باستخدام حقنة". "يمكن إنشاء GeMs الصلبة في أشكال قابلة للتسليم سريريًا ، على غرار غرسات المعالجة الكثبية أو fiducials لتوجيه الصور الشعاعية ، ثم زرعها في الأورام باستخدام إبرة."

يقول بايرن إن هذه المواد يمكنها تحسين فعالية العلاج الكيميائي القياسي والعلاج الإشعاعي ، عن طريق زيادة كمية الأكسجين ، على سبيل المثال ، داخل الأورام الصلبة. ويشرح قائلاً: "معظم الأورام تحتوي على مستويات منخفضة جدًا من الأكسجين ، وهو ما يسمى بنقص الأكسجة". "منذ عقود ، كان الباحثون قادرين على إثبات أنه إذا قمت بزيادة كمية الأكسجين في الخلايا السرطانية ، يمكنك تحسين استجابتها للإشعاع وبعض العلاجات الكيميائية."

أظهر الفريق أن المواد يمكن أن توفر كميات كبيرة جدًا من الأكسجين محليًا إلى نوعين من الأورام في الفئران ، مما يحسن فعالية العلاجات القياسية. يقول بيرن: "هذا وثيق الصلة بالحالات السريرية التي تستجيب فيها أنواع معينة من السرطان بشكل ضعيف للعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي ، أو للورم الذي سيتم إزالته جراحيًا".

ووجد الباحثون أن زيادة مستويات الأكسجين تعمل أيضًا على تحسين بيئة الورم المناعي في أورام غمد الأعصاب المحيطية الخبيثة. يصعب استئصال هذه الأورام جراحيًا ، بسبب التفافها حول الأعصاب المحيطية ، لأن القيام بذلك يمكن أن يؤدي إلى تلف العصب ، مما يؤدي إلى الإصابة بالشلل أو المرض الشديد أو حتى الموت. إن تحسين بيئة الورم المناعي يعني أن نظام المناعة في الجسم يتعرف بشكل أفضل على الورم ، كما يوضح بايرن ، مما يساعد على تحسين فعالية العلاجات المناعية ، مما قد يُتيح علاج المرض المنتشر.

قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من العلاجات

يقول بايرن: "ستتمثل التطبيقات الرئيسية لهذه المواد في علاج أورام نقص التأكسج جنبًا إلى جنب مع العلاجات الأخرى". عالم الفيزياء. "كما أنها توفر فرصة لتجربة غازات وأدوية أخرى لتحسين علاج السرطان."

تقدم Microbubbles علاجًا للسرطان مرتين في واحد

يؤكد بايرن أن هذا العمل كان جهدًا جماعيًا كبيرًا امتد إلى مؤسسات متعددة ، بما في ذلك جامعة أيوا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومستشفى بريغهام والنساء ومركز بيث إسرائيل ديكونيس الطبي وكلية الطب بجامعة هارفارد. ويضيف قائلاً: "لم يكن إنجاز هذا المشروع ممكناً لولا جهود العديد من الأفراد".

يخطط الباحثون الآن للتحقيق فيما إذا كانت الجسيمات الدقيقة بحاجة إلى أن تُعطى باستمرار لتقليل حجم الورم. وأوضحوا أن "حقيقة أن نمو الورم يتباطأ بدلاً من توقفه تمامًا في التقنيات التي اختبرناها تشير أيضًا إلى أنه قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من العلاجات". "يمكن أن تشمل هذه العلاجات استخدام أنواع مختلفة من الأوعية المضغوطة وضغوط أعلى لتحسين كمية الغاز التي تصل إلى الورم."

العمل مفصل في العلوم المتقدمة.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/gas-trapping-structures-improve-tumour-treatment/