Vanwege de beperkte verwarmingsefficiëntie van beschikbare magnetische nanodeeltjes is het moeilijk om therapeutische temperaturen boven 44 ° C te bereiken in relatief ontoegankelijke tumoren tijdens magnetische hyperthermie na systemische toediening van nanodeeltjes in klinische dosering.
Om dit aan te pakken, hebben wetenschappers van Oregon State University hebben een manier bedacht om magnetische nanodeeltjes te maken die heter worden dan welk ander nanodeeltje dan ook, waardoor hun kankerbestrijdende vermogen wordt verbeterd. Wetenschappers hebben een geavanceerde thermische afbraakmethode ontwikkeld voor de productie van nanodeeltjes die temperaturen bereiken in kankerlaesies tot wel 50 graden Celsius of 122 graden Fahrenheit wanneer ze worden blootgesteld aan afwisselende straling. magnetisch veld.
Wetenschappers zeiden, “Magnetische nanodeeltjes hebben al jaren potentie tegen kanker. Eenmaal in een tumor worden de deeltjes – kleine stukjes materie zo klein als een miljardste van een meter – blootgesteld aan een wisselend magnetisch veld. Blootstelling aan het veld, een niet-invasief proces, zorgt ervoor dat de nanodeeltjes opwarmen, waardoor de nanodeeltjes worden verzwakt of vernietigd. kankercellen. '
Olena Taratula, afdeling Farmaceutische Wetenschappen, College of Pharmacy, Oregon State University, zei: “Magnetische hyperthermie is veelbelovend voor de behandeling van vele soorten kanker. Veel preklinische en klinische onderzoeken hebben het potentieel ervan aangetoond om kankercellen direct te doden of hun gevoeligheid voor straling te vergroten chemotherapie. '
Oleh Taratula, afdeling Farmaceutische Wetenschappen, College of Pharmacy, Oregon State University, zei: “Maar op dit moment kan magnetische hypothermie alleen worden gebruikt bij patiënten bij wie de tumoren toegankelijk zijn via een injectienaald, en niet bij mensen met moeilijk bereikbare maligniteiten zoals metastatische tumoren. eierstokkanker. '
“Met de momenteel beschikbare magnetische nanodeeltjes kunnen de vereiste therapeutische temperaturen – boven de 44 graden Celsius – alleen worden bereikt door directe injectie in de tumor. De nanodeeltjes hebben slechts een matige verwarmingsefficiëntie, wat betekent dat je een hoge concentratie ervan in de tumor nodig hebt om voldoende warmte te genereren. En talloze onderzoeken hebben aangetoond dat slechts een klein percentage van de systemisch geïnjecteerde nanodeeltjes zich ophoopt in tumoren, waardoor het lastig wordt om die hoge concentratie te bereiken.”
Om dergelijke problemen op te lossen, hebben wetenschappers magnetische nanodeeltjes gemaakt die effectiever waren in het verwarmen via een nieuw chemisch productieproces. Ze toonden in een muismodel aan dat een lage dosis systemische behandeling van de met kobalt gedoteerde nanodeeltjes ervoor zorgt dat ze aggregeren in uitgezaaide eierstokkankertumoren en dat ze een temperatuur van 50 graden Celsius kunnen bereiken wanneer ze worden blootgesteld aan een wisselend magnetisch veld.
Olena Taratula zei, “Voor zover wij weten is dit de eerste keer dat is aangetoond dat magnetische nanodeeltjes die intraveneus worden geïnjecteerd in een klinisch aanbevolen dosis de temperatuur van kankerweefsel boven de 44 graden Celsius kunnen verhogen. En we hebben ook aangetoond dat onze nieuwe methode kan worden gebruikt om verschillende core-shell nanodeeltjes te synthetiseren. Het zou kunnen dienen als basis voor de ontwikkeling van nieuwe nanodeeltjes met hoge verwarmingsprestaties, waardoor systemische magnetische hyperthermie voor de behandeling van kanker verder wordt bevorderd.”
“Core-shell nanodeeltjes hebben een binnenste kernstructuur en een buitenste schil gemaakt van verschillende componenten.”
Journal Reference:
- Ananiya A.Demessie et al. Een geavanceerde thermische ontledingsmethode om magnetische nanodeeltjes te produceren met ultrahoge verwarmingsefficiëntie voor systemische magnetische hyperthermie. Kleine methoden DOI: 10.1002/smd.202200916
