فرسایش مایکروویو (MWA) یک درمان سرطان کم تهاجمی است که سلول های تومور را با استفاده از گرمای ایجاد شده در معرض انرژی مایکروویو از بین می برد. MWA در حال حاضر برای درمان انواع مختلفی از تومورهای جامد، از جمله سرطان کبد، سرطان ریه، سرطان کولورکتال کبد و متاستازهای ریوی استفاده می شود. اما با وجود پیشرفتهای سریع در این زمینه، قدرت‌های بالای مورد نیاز برای از بین بردن تومور می‌تواند به بافت‌های اطراف آسیب برساند و کاربرد بالینی MWA را محدود کند. به این ترتیب، استفاده از عوامل عملکردی اضافی برای افزایش اثربخشی گرمایش تومور MWA در حالی که از بافت‌های طبیعی صرفه‌جویی می‌کند، به یک موضوع داغ تبدیل شده است.
برای رفع این مشکل، محققان موسسه نانو و مواد نرم کاربردی (FUNSOMدر دانشگاه سوچو در چین، یک هیدروژل آلژینات سدیم که با یون های کلسیم به صورت متقاطع پیوند خورده بود، ساخت تا به عنوان یک ماده دو عملکردی عمل کند که کارایی فرسایش مایکروویو را افزایش می دهد و ایمنی ضد تومور را تحریک می کند. آنها یافته های خود را در با پیشرفتهای علمی.
غلظت کلسیم بالا
هیدروژل در شکل بومی خود یک پلیمر بسیار جاذب و محلول است و هیدروژل های مصنوعی به دلیل زیست سازگاری عالی با سلول ها و بافت های انسانی به سرعت به مواد زیست پزشکی جذاب تبدیل می شوند. تحقیقات قبلی نشان داد که یون‌های آزاد واقع در داخل شبکه‌های پلیمرهای هیدروژل می‌توانند به عنوان عوامل حساس به امواج مایکروویو عمل کنند، زیرا اثر محصور کردن یون در لایه‌های ژل وجود دارد. این یافته نشان می دهد که هیدروژل ها می توانند بیشتر برای کاربردهای MWA سازگار شوند.
برای دستیابی به این هدف، محققان آلژینات سدیم (ALG) را با کلرید کلسیم (CaCl) پیوند دادند.2) محلولی برای تشکیل هیدروژل های ALG-Ca. با وارد کردن غلظت بالایی از یون های کلسیم به شبکه هیدروژل، آنها از خواص نوسانی خود تحت تابش الکترومغناطیسی برای افزایش کارایی گرمایش مایکروویو استفاده کردند.
محققان حساسیت مایکروویو این هیدروژل‌های ALG-Ca را با ثبت افزایش دما پس از تابش امواج مایکروویو ارزیابی کردند. آنها همچنین توانایی هیدروژل ها را برای متمرکز کردن ناحیه گرمایش آزمایش کردند تا اطمینان حاصل شود که انرژی حرارتی در هدف فرسایش تلف می شود.
هیدروژل ALG حساس به مایکروویو قابلیت تنظیم عالی را نشان داد. با تنظیم غلظت یون های کلسیم و ALG، هیدروژل یون کلسیم مازاد ALG نه تنها گرمایش موثر مایکروویو را با چگالی توان به میزان قابل توجهی کاهش داد، بلکه گرما را در داخل منطقه تزریق متمرکز کرد و در نتیجه نویدبخشی برای کاهش عوارض جانبی نشان داد. MWA معمولی
این تیم کارآیی درمانی این هیدروژل تزریق شده با کلسیم همراه با MWA را در چندین گروه از موش های حامل تومور بررسی کردند. تومورهای موش هایی که با هیدروژل تزریق شده با کلسیم تزریق شده و در معرض انرژی مایکروویو قرار گرفته بودند، در مقایسه با موش هایی که با هیدروژل ساده و مایکروویو درمان شده بودند، به طور کامل از بین رفتند. موش های تحت درمان با ALG-Ca نیز تا 60 روز عود تومور قابل توجهی را نشان ندادند. به طور مشابه، خرگوش‌هایی با تومورهای بزرگ‌تر، پس از تزریق ALG-Ca و MWA، سرکوب تومور بهبود یافته را نشان دادند.
علاوه بر این، هیدروژل تزریق شده با کلسیم یک ریزمحیط پیش التهابی ایجاد کرد که ایمنی ضد تومور را در موش ها فعال می کند. این نشان می‌دهد که هیدروژل ALG-Ca همچنین ممکن است به عنوان یک بیومواد تحریک‌کننده ایمنی برای ترویج بلوغ سلول‌های دندریتیک - سلول‌های تخصصی که پاسخ ایمنی را تقویت می‌کنند - با قدرتی مشابه با یک عامل تقویت‌کننده ایمنی تجاری عمل کند.
نویسنده اصلی ژوانگ لیو، رئیس FUNSOM’s آزمایشگاه بیومواد پیشرفته و نانوپزشکی، می گوید که هیدروژل متالو آلژینات نوید زیادی برای ترجمه بالینی آینده برای گسترش کاربردهای بالینی MWA دارد.
