โครงสร้างดักแก๊สช่วยปรับปรุงการรักษาเนื้องอก

วัสดุดักจับออกซิเจนใหม่ที่ผลิตโดยใช้ไซฟอนแส้สามารถใช้เพื่อปรับปรุงการตอบสนองของเซลล์มะเร็งต่อรังสีและเคมีบำบัดบางชนิด วัสดุที่สามารถกำหนดเป็นโฟม ของแข็ง หรือไฮโดรเจล ได้รับการออกแบบมาให้มีความเข้มข้นสูงของก๊าซบำบัด เช่น ออกซิเจน ซึ่งสามารถฉีดเข้าไปในเนื้อเยื่อของเนื้องอกได้โดยตรง ตามรายงานของนักวิจัยที่พัฒนาวัสดุดังกล่าว

นักวิจัยนำโดย James Byrne และ เจียนหลิง ปี่ แห่งมหาวิทยาลัยไอโอวาได้ผลิตวัสดุกักเก็บก๊าซ (GeMs) โดยใช้ภาชนะที่มีแรงดัน: กาลักน้ำวิปปิ้งและเครื่องปฏิกรณ์ Parr (เครื่องปฏิกรณ์ความดันสูงแบบกวน) กาลักน้ำวิปปิ้งซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในการสร้างโฟมบนช็อกโกแลตร้อนหรือคาปูชิโน สร้างวัสดุที่ดักจับก๊าซที่ความดันมาตรฐาน ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์ Parr สร้างของแข็งที่สามารถดักจับก๊าซได้ที่ความดันสูงถึง 600 PSI (3.45 MPa) วิธีการ Parr ดักจับออกซิเจนที่มีแรงดันในเมทริกซ์โพลิเมอร์ธรรมชาติ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้ทำขนมที่มีฟองบางประเภท

GeM ประกอบด้วยแซนแทนกัมและโซเดียมอัลจิเนต ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เป็นส่วนผสมที่ไม่ใช้งานในการผลิตยา ดังนั้นโดยทั่วไปจึงถือว่าปลอดภัยโดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา

โฟม GeMs สามารถฉีดเข้าไปในเนื้อเยื่อเนื้องอกได้

“เราสามารถฉีดโฟม GeMs เข้าไปในเนื้อเยื่อเนื้องอกได้โดยตรงโดยใช้เข็มฉีดยา” Byrne อธิบาย “Gems ที่เป็นของแข็งสามารถสร้างขึ้นในรูปแบบที่นำส่งทางการแพทย์ได้ คล้ายกับการฝังแร่ฝังแร่หรือฝังแร่สำหรับคำแนะนำภาพรังสี จากนั้นจึงฝังเข้าไปในเนื้องอกโดยใช้เข็ม”

Byrne กล่าวว่าวัสดุเหล่านี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการรักษาด้วยเคมีบำบัดมาตรฐานและการฉายรังสี โดยการเพิ่มปริมาณออกซิเจน เช่น ภายในเนื้องอกที่เป็นของแข็ง “เนื้องอกส่วนใหญ่มีระดับออกซิเจนต่ำมาก ซึ่งเรียกว่าภาวะขาดออกซิเจน” เขาอธิบาย “เมื่อหลายสิบปีก่อน นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าหากคุณเพิ่มปริมาณออกซิเจนในเซลล์มะเร็ง คุณจะสามารถปรับปรุงการตอบสนองต่อรังสีและเคมีบำบัดบางชนิดได้”

ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุสามารถส่งออกซิเจนในปริมาณที่สูงมากไปยังเนื้องอกสองชนิดในหนู ซึ่งเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพของการรักษามาตรฐาน "สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับสถานการณ์ทางคลินิกที่มะเร็งบางชนิดตอบสนองได้ไม่ดีต่อรังสีรักษาและเคมีบำบัด หรือสำหรับเนื้องอกที่จะถูกผ่าตัดออก" Byrne กล่าว

นักวิจัยพบว่าระดับออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นยังช่วยปรับปรุงสภาพแวดล้อมของเนื้องอกภูมิคุ้มกันในเนื้องอกของปลอกประสาทส่วนปลายที่เป็นมะเร็งอีกด้วย เนื้องอกดังกล่าวที่เรียกว่าเพราะมันพันรอบเส้นประสาทส่วนปลายนั้นยากที่จะผ่าตัดเอาออกเนื่องจากการทำเช่นนั้นสามารถทำลายเส้นประสาท ส่งผลให้เกิดอัมพาต เจ็บป่วยรุนแรง หรือแม้กระทั่งเสียชีวิต การปรับปรุงสภาพแวดล้อมเนื้องอกภูมิคุ้มกันหมายความว่าระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายจดจำเนื้องอกได้ดีขึ้น Byrne อธิบาย ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน ซึ่งอาจช่วยให้สามารถรักษาโรคระยะแพร่กระจายได้

อาจต้องทำการรักษาเพิ่มเติม

"การใช้งานหลักสำหรับวัสดุเหล่านี้คือการรักษาเนื้องอกที่ขาดออกซิเจนร่วมกับการรักษาอื่น ๆ " Byrne กล่าว โลกฟิสิกส์. "พวกเขายังให้โอกาสในการทดลองก๊าซและยาอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงการรักษาโรคมะเร็ง"

Microbubbles ให้การรักษามะเร็งแบบทูอินวัน

Byrne เน้นย้ำว่างานนี้เป็นความพยายามของทีมงานขนาดใหญ่ซึ่งครอบคลุมหลายสถาบัน รวมถึงมหาวิทยาลัยไอโอวา, สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์, โรงพยาบาล Brigham and Women, ศูนย์การแพทย์ Beth Israel Deaconess และโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด “ความสำเร็จของโครงการนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้เลยหากปราศจากความพยายามของหลายๆ คน” เขากล่าวเสริม

ขณะนี้นักวิจัยวางแผนที่จะตรวจสอบว่าจำเป็นต้องให้ GeMs อย่างต่อเนื่องเพื่อลดขนาดของเนื้องอกหรือไม่ “ข้อเท็จจริงที่ว่าการเจริญเติบโตของเนื้องอกช้าลงแทนที่จะถูกกักไว้อย่างสมบูรณ์ในเทคนิคที่เราทดสอบ ยังบ่งชี้ว่าอาจต้องมีการรักษาเพิ่มเติม” พวกเขาอธิบาย “การรักษาดังกล่าวอาจรวมถึงการใช้ภาชนะที่มีแรงดันประเภทต่างๆ และแรงดันที่สูงขึ้นเพื่อปรับปรุงปริมาณก๊าซที่ส่งเข้าไปในก้อนมะเร็ง”

รายละเอียดงานใน วิทยาศาสตร์ขั้นสูง.

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://physicsworld.com/a/gas-trapping-structures-improve-tumour-treatment/