בשל יעילות החימום המוגבלת של ננו-חלקיקים מגנטיים זמינים, קשה להשיג טמפרטורות טיפוליות מעל 44 מעלות צלזיוס בגידולים בלתי נגישים יחסית במהלך היפרתרמיה מגנטית לאחר מתן מערכתי של ננו-חלקיקים במינון קליני.
כדי לטפל בזה, מדענים ב אוניברסיטת מדינת אורגון המציאו דרך ליצור ננו-חלקיקים מגנטיים שמתחממים יותר מכל ננו-חלקיק קודם, ומשפרים את יכולת המלחמה בסרטן. מדענים פיתחו שיטת פירוק תרמי מתקדמת לייצור ננו-חלקיקים המגיעים לטמפרטורות בנגעים סרטניים של עד 50 מעלות צלזיוס או 122 מעלות פרנהייט כאשר הם נחשפים לסירוגין השדה המגנטי.
מדענים אמרו, "ננו-חלקיקים מגנטיים הראו פוטנציאל אנטי-סרטני במשך שנים. ברגע שנכנסים לגידול, החלקיקים - חתיכות חומר זעירות בגודל של מיליארדית המטר - נחשפים לשדה מגנטי מתחלף. חשיפה לשדה, תהליך לא פולשני, גורם לננו-חלקיקים להתחמם, להחליש או להרוס את תאים סרטניים".
אולנה טרטולה, המחלקה למדעי התרופות, המכללה לרוקחות, אוניברסיטת אורגון סטייט, אמרה, "היפרתרמיה מגנטית מראה הבטחה גדולה לטיפול בסוגים רבים של סרטן. מחקרים פרה-קליניים וקליניים רבים הוכיחו את הפוטנציאל שלו להרוג תאים סרטניים ישירות או לשפר את רגישותם לקרינה כימותרפיה".
אולה טרטולה, המחלקה למדעי התרופות, המכללה לרוקחות, אוניברסיטת אורגון סטייט, אמרה, "אבל נכון לעכשיו, ניתן להשתמש בהיפותרמיה מגנטית רק עבור חולים שהגידולים שלהם נגישים באמצעות מחט היפודרמית, ולא עבור אנשים עם מחלות ממאירות שקשה להגיע אליהן כמו גרורות. סרטן השחלות".
"עם ננו-חלקיקים מגנטיים הזמינים כיום, ניתן להשיג את הטמפרטורות הטיפוליות הנדרשות - מעל 44 מעלות צלזיוס - רק על ידי הזרקה ישירה לגידול. לננו-חלקיקים יש יעילות חימום מתונה בלבד, מה שאומר שצריך ריכוז גבוה שלהם בגידול כדי לייצר מספיק חום. ומחקרים רבים הראו שרק אחוז קטן של ננו-חלקיקים המוזרקים מערכתית מצטברים בגידולים, מה שהופך את זה למאתגר להגיע לריכוז גבוה כזה".
כדי לפתור בעיות כאלה, מדענים יצרו ננו-חלקיקים מגנטיים שהיו יעילים יותר בחימום באמצעות תהליך ייצור כימי חדשני. הם הראו במודל של עכבר שטיפול מערכתי במינון נמוך של הננו-חלקיקים המסוימים בקובלט גורם להם להצטבר בגידולי סרטן שחלות גרורתי וכי הם עלולים להגיע לטמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס כאשר הם נחשפים לשדה מגנטי מתחלף.
אולנה טרטולה אמר, "למיטב ידיעתנו, זו הפעם הראשונה שהוכח שננו-חלקיקים מגנטיים המוזרקים לווריד במינון מומלץ קלינית יכולים להעלות את הטמפרטורה של רקמת סרטן מעל 44 מעלות צלזיוס. כמו כן, הוכחנו שניתן להשתמש בשיטה החדשה שלנו לסינתזה של ננו-חלקיקים שונים של קליפת ליבה. זה יכול לשמש בסיס לפיתוח של ננו-חלקיקים חדשים עם ביצועי חימום גבוהים, ולקדם עוד יותר היפרתרמיה מגנטית מערכתית לטיפול בסרטן".
"לחלקיקי קליפת ליבה יש מבנה ליבה פנימי וקליפה חיצונית העשויה ממרכיבים שונים".
עיון ביומן:
- ענניה א' דמסי ואח'. שיטת פירוק תרמי מתקדמת לייצור ננו-חלקיקים מגנטיים עם יעילות חימום גבוהה במיוחד עבור היפרתרמיה מגנטית מערכתית. שיטות קטנות. DOI: 10.1002/smtd.202200916
