Kendinden tahrikli nanobotlar farelerde mesane tümörlerini %90 oranında küçültüyor – Fizik Dünyası

Kendinden tahrikli nanobotlar farelerde mesane tümörlerini %90 oranında küçültüyor – Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 21 Şubat 2024 7:00

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/self-propelling-nanobots-shrink-bladder-tumours-in-mice-by-90-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/self-propelling-nanobots-shrink-bladder-tumours-in-mice-by-90-physics-world-2.jpg" data-caption="hedefe yönelik tedavi Mikroskopla görüntülenen tümörde nanobotların birikmesi. (Nezaket: IRB Barcelona)”> Tümörde nanobotların birikmesi
hedefe yönelik tedavi Mikroskopla görüntülenen tümörde nanobotların birikmesi. (Nezaket: IRB Barselona)

Vücuda enjekte edildiğinde kanserli tümörleri arayıp onlara yapışan ve onları yok eden, bir toz zerresinden 2500 ila 10,000 kat daha küçük, kendi kendine hareket eden, radyoizotop kaplı parçacıklardan oluşan bir ordu hayal edin. Bilim kurguya benziyor mu? Mesane kanseri olan fareler için durum böyle değil.

İspanya'daki araştırmacılar, radyoaktif iyot içeren ve üre ile reaksiyona girdiğinde kendilerini hareket ettiren nanopartiküllerin, kanserli mesane tümörlerini sağlıklı dokulardan ayırt etme yeteneğine sahip olduğunu bildiriyor. Bu “nanobotlar” tümörün hücre dışı matrisine nüfuz ederek burada birikerek radyonüklid tedavisinin kesin hedefine ulaşmasını sağlar. Merkezinde yapılan bir çalışmada Katalonya Biyomühendislik Enstitüsü (IBEC) Barselona'da yapılan araştırmada, bu tedavinin tek dozunu alan farelerde, tedavi edilmeyen hayvanlarla karşılaştırıldığında mesane tümörlerinin boyutunda %90'lık bir azalma görüldü.

Bu yeni yaklaşım bir gün mesane kanseri tedavisinde devrim yaratabilir. Dünya Sağlık Örgütü'nün Küresel Kanser Gözlemevi'ne göre mesane kanseri, 600,000'de teşhis edilen 2022'den fazla yeni vaka ve dünya çapında 220,000'den fazla ölümle dünyanın en yaygın onuncu kanseridir.

Vakaların %75'ini oluşturan kas invaziv olmayan mesane kanseri, şu anda tümör rezeksiyonu ve ardından mesaneye intravezikal kemoterapi veya immünoterapi ilaçlarının enjeksiyonu ile tedavi edilmektedir. Bununla birlikte, ürotelyumun (idrar yolunun içini kaplayan doku) düşük geçirgenliği, idrar içeriğinin doldurulması ve ardından ilaçların yıkanması nedeniyle ilacın dağıtımı özellikle zordur. İlaçların mesane duvarının her tarafına ulaşabilmesi için yüzüstü yatarken vücutlarını aralıklarla döndürmeleri gerektiğinden bu işlem hastalar için de rahatsızlık vericidir. Tedaviyi takiben beş yıl içinde %30-70 oranında tekrarlama riski vardır.

Klinik sonuçları iyileştirmek için baş araştırmacı Samuel Sanchez ve meslektaşları yenilikçi ve daha etkili mesane kanseri tedavileri geliştirmeyi ve bu süreçte nüks oranlarını azaltmayı amaçlıyor. Ek olarak, tek dozluk tedavi, şu anda altı ila 14 arasında hastaneye yatış gerektiren tedavi maliyetini önemli ölçüde azaltacaktır.

Ekip, yüzeylerinde çeşitli fonksiyonel bileşenler bulunan mezogözenekli silika nanopartiküllerinden nanobotlar yarattı. Bunlar arasında PET görselleştirmesi veya radyonüklid tedavisi için radyoizotoplar ve idrardaki üre ile reaksiyona giren ve nanobotun itişini sağlayan protein üreaz yer alıyor.

Yazı yazmak Doğa NanoteknolojisiAraştırmacılar, 300 mM üre içeren bir çözeltiye bir damla nanobot eklediklerinde, nanobotların aktif ve güçlü cepheler ve üç boyutlu girdaplar oluşturarak bir kaynaşma hareketi sergilediğini bildirdi. Üre olmadan nanobotlar ekleme bölgesinin yakınında çökeldi.

Nanobotların bir tümöre ulaşıp ulaşamayacağını incelemek in vivoEkip, tümör taşıyan farelerdeki davranışlarını değerlendirdi. Pozitron emisyon tomografisi (PET) görüntüleri, radyoetiketli nanobotlardan gelen sinyallerin, MRI aracılığıyla belirlendiği gibi tümör konumuyla aynı konumda olduğunu ve radyoaktivitenin öncelikle hedef tümör bölgesinde görüldüğünü gösterdi. Yalnızca nanobot artı üre enjekte edilen fareler, tümör kütlesinde önemli bir birikim gösterdi; su içinde verilen nanobotlar ve su veya üre içinde verilen kontrol nanopartikülleri (üreazsız) minimum tümör alımı sergiledi.

Araştırmacılar, nanobotların hareketliliğinin tümör kütlesine nüfuz etmelerine yardımcı olduğunu öne sürüyor. Araştırmanın ilk yazarlarından biri şöyle açıklıyor: "Nanobotlar, tümörü tanıyacak spesifik antikorlardan yoksundur ve tümör dokusu tipik olarak sağlıklı dokudan daha serttir, ancak mesane tümörlerinde durum böyle değildir." Meritxell Serra Kazablanka IBEC'in. "Bu nanorobotların, kendi kendine ilerleyen bir kimyasal reaksiyon yoluyla pH'ı lokal olarak artırarak tümörün hücre dışı matrisini parçalayabildiğini gözlemledik. Bu fenomen daha fazla tümör penetrasyonunu destekledi." Araştırmacılar, nanobotların ürotelyumla sanki bir duvarmış gibi çarpıştığına, ancak süngerimsi olan tümöre nüfuz ettiğine inanıyor.

Ekip, parçalara ayrılan dokunun mikroskopi görüntülerinde nanobotları tanımlamanın zor olduğunu belirtiyor. Eş odaklı optik mikroskopi teknikleri başarısız olduktan sonra araştırmacılar IRB Barselona mesanenin farklı katmanlarını tarayabilen ve tüm organın 3 boyutlu rekonstrüksiyonunu oluşturabilen, düzlemsel lazer aydınlatmaya dayalı, ışık levhası bazlı bir mikroskopi sistemi geliştirdi.

"Geliştirdiğimiz dağınık elastik ışık tabakası mikroskopi sistemi, tümörün kendisi tarafından yansıtılan ışığı ortadan kaldırmamıza olanak tanıyarak, önceden etiketlemeye gerek kalmadan organdaki nanoparçacıkları benzeri görülmemiş bir çözünürlükte tanımlamamıza ve yerleştirmemize olanak sağladı" diyor. Julien Colombelli IRB Barselona'dan.

Tekniğin terapötik etkisini değerlendirmek için ekip, nanobotları iyot-131 ile etiketledi (131I, radyonüklid tedavisinde yaygın olarak kullanılan bir radyoizotop) ve bunları tümör taşıyan farelere uyguladım. Kayıp dozla tedavi 131Üredeki I-nanobotlar tümör büyümesini durdururken, yüksek doz 131Üre içinde uygulanan I-nanobotlar, tedavi edilmeyen hayvanlarla karşılaştırıldığında tümör hacminde neredeyse %90'lık bir azalmaya yol açtı.

Sánchez anlatıyor Fizik dünyası Ekibin bir sonraki adımının şu anda kemoterapide kullanılan küçük ilaçları kapsüllemek ve nanobotların ilaç taşıyıcıları olarak etkinliğini test etmeye devam etmek olduğunu söyledi. Sonunda nanobotların ölçeğini büyütmeyi ve IBEC yan ürünü aracılığıyla önümüzdeki üç ila dört yıl içinde ilk klinik deneylere doğru ilerlemek için düzenleyici yolları incelemeyi planlıyorlar. Nanobot Tedavileri.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası