Mikrodalga ablasyonu (MWA), mikrodalga enerjisine maruz bırakılarak üretilen ısıyı kullanarak tümör hücrelerini öldüren minimal invaziv bir kanser tedavisidir. MWA şu anda hepatoselüler karsinom, akciğer kanseri, kolorektal kanser, karaciğer ve akciğer metastazları dahil olmak üzere çeşitli katı tümör tiplerini tedavi etmek için kullanılmaktadır. Ancak alandaki hızlı ilerlemelere rağmen, bir tümörü çıkarmak için gereken yüksek güçler, MWA'nın klinik uygulamasını sınırlayarak çevre dokulara zarar verebilir. Bu nedenle, normal dokuları korurken MWA'nın tümör ısıtma etkinliğini artırmak için ek fonksiyonel ajanların kullanımı sıcak bir konu haline geldi.
Bu sorunu çözmek için Fonksiyonel Nano ve Yumuşak Malzemeler Enstitüsü'nden araştırmacılar (EĞLENCELİ), Çin'deki Soochow Üniversitesi'nde, mikrodalga ablasyon etkinliğini artıran ve anti-tümör bağışıklığını uyaran iki işlevli bir malzeme olarak hizmet etmek için kalsiyum iyonlarıyla çapraz bağlanmış bir sodyum aljinat hidrojel üretti. Bulgularını şu şekilde açıklıyorlar: Bilim Gelişmeler.
Yüksek kalsiyum konsantrasyonu
Doğal haliyle hidrojel, oldukça emici, çözünür bir polimerdir ve sentetik hidrojeller, insan hücreleri ve dokuları ile mükemmel biyouyumlulukları sayesinde hızla çekici biyomedikal malzemeler haline gelmektedir. Önceki araştırmalar, hidrojel polimer ağlarının içinde bulunan serbest duran iyonların, jel katmanları içindeki iyon hapsetme etkisinden dolayı mikrodalgaya duyarlı maddeler olarak hareket edebildiğini göstermiştir. Bu bulgu, hidrojellerin MWA uygulamaları için daha fazla uyarlanabileceğini göstermektedir.
Bunu başarmak için, araştırmacılar sodyum aljinatı (ALG) kalsiyum klorür (CaCl) ile çapraz bağladılar.2) ALG-Ca hidrojelleri oluşturmak için çözelti. Hidrojel ağına yüksek konsantrasyonda kalsiyum iyonları ekleyerek, mikrodalga ısıtmanın verimliliğini artırmak için elektromanyetik radyasyon altında salınım özelliklerinden yararlandılar.
Araştırmacılar, mikrodalga ışımasından sonra sıcaklık artışlarını kaydederek bu ALG-Ca hidrojellerinin mikrodalga duyarlılığını değerlendirdiler. Ayrıca termal enerjinin ablasyon hedefi içinde dağıldığından emin olmak için hidrojellerin ısıtma bölgesini konsantre etme yeteneğini de test ettiler.
Mikrodalgaya duyarlı ALG-hidrojel, mükemmel ayarlanabilirlik gösterdi. Kalsiyum iyonlarının ve ALG'nin konsantrasyonlarını ayarlayarak, kalsiyum iyon fazlası ALG hidrojeli yalnızca önemli ölçüde azaltılmış bir güç yoğunluğunda etkili mikrodalga ısıtma sağlamakla kalmadı, aynı zamanda ısıyı enjeksiyon bölgesi içinde yoğunlaştırdı ve böylece yan etkileri azaltmak için büyük umut vaat etti. geleneksel MWA.
Ekip, birkaç tümör taşıyan fare grubunda MWA ile birleştirilmiş bu kalsiyum aşılanmış hidrojelin tedavi etkinliğini araştırdı. Kalsiyum infüzyonlu hidrojel enjekte edilen ve mikrodalga enerjiye maruz bırakılan farelerdeki tümörler, düz hidrojel ve mikrodalgalarla tedavi edilen farelerdeki tümörlere kıyasla tamamen ortadan kaldırılmıştır. ALG-Ca ile tedavi edilen fareler ayrıca 60 güne kadar belirgin bir tümör nüksü göstermedi. Benzer şekilde, daha büyük tümörleri olan tavşanlar, ALG-Ca enjeksiyonu ve MWA'dan sonra iyileştirilmiş tümör supresyonu gösterdi.
Ayrıca, kalsiyum aşılanmış hidrojel, farelerde anti-tümör bağışıklığını aktive eden proinflamatuar bir mikro ortam oluşturdu. Bu, ALG-Ca hidrojelinin, dendritik hücrelerin (bağışıklık tepkisini artıran özel hücreler) olgunlaşmasını teşvik etmek için, ticari bir bağışıklık artırıcı ajanla karşılaştırılabilir bir potansiyele sahip bir bağışıklık uyarıcı biyomateryal olarak da işlev görebileceğini düşündürür.
asıl yazar Zhuang Liu, FUNSOM başkanı İleri Biyomalzemeler ve Nanotıp Laboratuvarı, metalo-aljinat hidrojelin, MWA'nın klinik uygulamalarını genişletmek için gelecekteki klinik çeviri için büyük umut vaat ettiğini söylüyor.
