אבלציה במיקרוגל (MWA) היא טיפול סרטן זעיר פולשני שהורג תאי גידול באמצעות חום שנוצר מחשיפה לאנרגיית מיקרוגל. MWA משמש כיום לטיפול במספר סוגים של גידולים מוצקים, כולל קרצינומה כבדית, סרטן ריאתי, סרטן המעי הגס בכבד וגרורות ריאתיות. אך למרות ההתקדמות המהירה בתחום, הכוחות הגבוהים הדרושים לביטול גידול עלולים לפגוע ברקמות הסובבות, ולהגביל את היישום הקליני של MWA. ככזה, השימוש בחומרים פונקציונליים נוספים כדי להגביר את יעילות חימום הגידול של MWA תוך חסכון ברקמות נורמליות הפך לנושא חם.
כדי לטפל בבעיה זו, חוקרים מהמכון לננו פונקציונלי וחומרים רכים (FUNSOM), באוניברסיטת Soochow בסין ייצרה הידרוג'ל נתרן אלגינט מקושר עם יוני סידן כדי לשמש כחומר דו-פונקציונלי המשפר את יעילות אבלציה במיקרוגל וממריץ חסינות נגד גידולים. הם מתארים את הממצאים שלהם ב התקדמות מדע.
ריכוז סידן גבוה
הידרוג'ל בצורתו המקורית הוא פולימר בעל ספיגה גבוהה ומסיס, והידרוג'ל סינתטי הופכים במהירות לחומרים ביו-רפואיים אטרקטיביים הודות להתאמה הביולוגית המצוינת שלהם לתאים ורקמות אנושיות. מחקרים קודמים הצביעו על כך שיונים עצמאיים הממוקמים בתוך הרשתות של פולימרי הידרוג'ל יכולים לפעול כסוכנים הרגישים למיקרוגל, בגלל אפקט כליאת היונים בתוך שכבות הג'ל. ממצא זה מצביע על כך שניתן להתאים את ההידרוג'לים ליישומי MWA.
כדי להשיג זאת, החוקרים הצלבו נתרן אלגינט (ALG) עם סידן כלורי (CaCl2פתרון ליצירת ALG-Ca הידרוג'לים. על ידי החדרת ריכוז גבוה של יוני סידן לרשת ההידרוג'ל, הם מינפו את תכונות הנדנוד שלהם תחת קרינה אלקטרומגנטית כדי להגביר את היעילות של חימום במיקרוגל.
החוקרים העריכו את הרגישות למיקרוגל של ALG-Ca הידרוג'לים אלה על ידי רישום עליות טמפרטורה לאחר הקרנת מיקרוגל. הם גם בדקו את יכולת ההידרוג'לים לרכז את אזור החימום, כדי להבטיח שהאנרגיה התרמית מתפזרת בתוך יעד האבלציה.
ALG-hydrogel הרגיש למיקרוגל הפגין יכולת כוונון מעולה. על ידי התאמת ריכוזי יוני הסידן וה-ALG, ההידרוג'ל ALG עודף יוני סידן לא רק איפשר חימום יעיל במיקרוגל בצפיפות הספק מופחתת משמעותית, אלא גם ריכז את החום בתוך אזור ההזרקה, ובכך הראה הבטחה גדולה להפחתת תופעות הלוואי של MWA קונבנציונלי.
הצוות חקר את יעילות הטיפול של ההידרוג'ל המושרה בסידן זה בשילוב עם MWA במספר קבוצות של עכברים נושאי גידול. גידולים בעכברים שהוזרקו בהידרוג'ל המוזרק בסידן ונחשפו לאנרגיית מיקרוגל בוטלו לחלוטין בהשוואה לאלו בעכברים שטופלו בהידרוג'ל רגיל ובמיקרוגלים. העכברים שטופלו ב-ALG-Ca גם לא הראו הישנות גידול ניכרת במשך עד 60 יום. באופן דומה, ארנבות עם גידולים גדולים יותר הראו דיכוי גידול משופר לאחר הזרקת ALG-Ca ו-MWA.
יתר על כן, ההידרוג'ל המושרה בסידן יצר מיקרו-סביבה פרו-דלקתית המפעילה חסינות אנטי-גידולית בעכברים. זה מצביע על כך שהידרוג'ל ALG-Ca עשוי לשמש גם כחומר ביולוגי מגרה חיסוני כדי לקדם את הבשלת תאים דנדריטים - תאים מיוחדים שמגבירים את התגובה החיסונית - עם עוצמה דומה לחומר מחזק חיסון מסחרי.
סופר ראשי ג'ואנג ליו, ראש FUNSOM's מעבדה לביו-חומרים מתקדמים וננו-רפואה, אומר שהידרוג'ל מתכת-אלגינט טומן בחובו הבטחה גדולה לתרגום קליני עתידי כדי להרחיב את היישומים הקליניים של MWA.
