Tim naučnika sa Univerziteta u Teksasu i Univerziteta u Portu je kombinujući LED tehnologiju i nanomaterijale razvio terapiju za rak.
U borbi protiv raka, jedno od ključnih istraživačkih polja jeste potraga za bezbednim alternativama hemoterapiji i radioterapiji. Jer, navedeni tretmani napadaju i ćelije raka i zdrave ćelije, izlažući pacijente ozbiljnim neželjenim efektima.
Iz tog razloga je tim pomenutih naučnika razvio materijale sposobne da efikasno i bezbedno pretvore blisko-infracrveno svetlo (NIR) u toplotu koja se može precizno usmeriti protiv ćelija raka, ne oštećujući zdrave ćelije. Njihov materijal su nano-pahuljice od kalaj-oksida (SnOx), dakle mikroskopske čestice debljine manje od 20 nanometara. Ovde treba imati u vidu da je jedan nanometar milijarditi deo metra.
Šta je fototermalna terapija?
Nalazi njihovog istraživanja, objavljeni u časopisu ACS Nano, daju novu nadu u razvoju fototermalnih terapija, što je naziv za tretmane zasnovane na svetlosti.
Fototermalna terapija je inače neinvazivna procedura koja zagreva ćelije raka kako bi ih uništila. Funkcioniše tako što se u ćelije raka ubace materijali koji apsorbuju svetlost i pretvaraju je u toplotu – u ovom slučaju SnOx nano-pahuljice – koje se mogu dizajnirati tako da se nakupljaju upravo u tumorskom tkivu. Zatim se to tkivo ozrači svetlošću talasne dužine koja daje materijalima potrebnu energiju da proizvedu toplotu koja uništava ćelije raka, a da pri tom ne ošteti zdravo tkivo.
Istraživači smatraju da bi njihove SnOx nano-pahuljice mogle poboljšati ove vrste tretmana jer nude veću termalnu efikasnost, biokompatibilnost i pristupačnost u odnosu na druge materijale koji se koriste u sličnim procesima.
Ohrabrujući rezultati
Kako bi procenili termalnu efikasnost novog materijala, naučnici su razvili sopstveni sistem zasnovan na blisko-infracrvenim LED diodama (NIR-LED), koje emituju svetlost talasne dužine od 810 nanometara — što je bezbedno za biološka tkiva. Za razliku od tradicionalnih laserskih sistema, NIR-LED svetlo pruža ujednačenije i stabilnije osvetljenje, smanjuje rizik od pregrevanja i zahteva minimalna ulaganja.
Ceo eksperimentalni sistem, sposoban da istovremeno ozrači do 24 uzorka, koštao je oko 530 dolara, što ga čini pristupačnim i svestranim alatom za biomedicinska istraživanja.
Rezultati ozračivanja SnOx-tretiranih ćelija raka NIR svetlošću bili su ohrabrujući. Univerzitet u Teksasu je objavio da je već nakon 30 minuta izlaganja ovaj metod uništio do 92% ćelija raka kože i 50% ćelija kolorektalnog karcinoma. Sve to postignuto je bez ikakvog štetnog dejstva na zdrave ćelije kože, što potvrđuje bezbednost i selektivnost ovog pristupa.
Naravno, potrebno je sprovesti još bioloških i kliničkih studija kako bi se dobilo više informacija o ovom sistemu.
Izvor: Wired
Foto: National Cancer Institute, Unsplash