På grunn av den begrensede oppvarmingseffektiviteten til tilgjengelige magnetiske nanopartikler, er det vanskelig å oppnå terapeutiske temperaturer over 44 °C i relativt utilgjengelige svulster under magnetisk hypertermi etter systemisk administrering av nanopartikler ved klinisk dosering.
For å løse dette har forskere ved Oregon State University har oppfunnet en måte å lage magnetiske nanopartikler som blir varmere enn noen tidligere nanopartikler, og forbedrer deres evne til å bekjempe kreft. Forskere har utviklet en avansert termisk nedbrytningsmetode for å produsere nanopartikler som når temperaturer i kreftlesjoner på opptil 50 grader Celsius eller 122 grader Fahrenheit når de utsettes for en vekslende magnetfelt.
Forskere sa, "Magnetiske nanopartikler har vist anti-kreftpotensial i årevis. En gang inne i en svulst, blir partiklene – bittesmå biter av materie så små som en milliarddel av en meter – utsatt for et vekslende magnetfelt. Eksponering for feltet, en ikke-invasiv prosess, får nanopartikler til å varme opp, svekke eller ødelegge kreftceller».
Olena Taratula, Institutt for farmasøytiske vitenskaper, College of Pharmacy, Oregon State University, sa: "Magnetisk hypertermi viser stort løfte for behandling av mange typer kreft. Mange prekliniske og kliniske studier har vist potensialet til å drepe kreftceller direkte eller øke deres mottakelighet for stråling og kjemoterapi».
Oleh Taratula, Institutt for farmasøytiske vitenskaper, College of Pharmacy, Oregon State University, sa: "Men for tiden kan magnetisk hypotermi bare brukes for pasienter hvis svulster er tilgjengelige med en kanyle, og ikke for personer med vanskelig tilgjengelige maligniteter som metastatisk eggstokkreft».
"Med for tiden tilgjengelige magnetiske nanopartikler kan de nødvendige terapeutiske temperaturene - over 44 grader Celsius - bare oppnås ved direkte injeksjon i svulsten. Nanopartikler har bare moderat varmeeffektivitet, noe som betyr at du trenger en høy konsentrasjon av dem i svulsten for å generere nok varme. Og tallrike studier har vist at bare en liten prosentandel av systemisk injiserte nanopartikler samler seg i svulster, noe som gjør det utfordrende å få den høye konsentrasjonen."
For å løse slike problemer har forskere laget magnetiske nanopartikler som var mer effektive til å varme opp gjennom en ny kjemisk produksjonsprosess. De viste i en musemodell at lavdose systemisk behandling av de koboltdopete nanopartikler får dem til å aggregere i metastatiske eggstokkreftsvulster og at de kan nå en temperatur på 50 grader Celsius når de utsettes for et vekslende magnetfelt.
Olena Taratula sa, "Så vidt vi vet, er dette første gang det er vist at magnetiske nanopartikler injisert intravenøst i en klinisk anbefalt dose kan øke temperaturen i kreftvev over 44 grader Celsius. Og vi demonstrerte også at vår nye metode kunne brukes til å syntetisere ulike kjerne-skall nanopartikler. Det kan tjene som et grunnlag for utviklingen av nye nanopartikler med høy varmeytelse, som ytterligere fremmer systemisk magnetisk hypertermi for behandling av kreft."
"Kjerneskall nanopartikler har en indre kjernestruktur og et ytre skall laget av forskjellige komponenter."
Tidsreferanse:
- Ananiya A. Demessie et al. En avansert termisk nedbrytningsmetode for å produsere magnetiske nanopartikler med ultrahøy varmeeffektivitet for systemisk magnetisk hypertermi. Små metoder. GJØR JEG: 10.1002/smtd.202200916
