Forskare från Universidad Politécnica de Madrid, i samarbete med Universitat Politécnica de Valencia och CIBERs Bioengineering, Biomaterial och nanomedicin (CIBER-BBN), har designat en laserenhet speciellt utformad för optisk hypertermi.

Ett gemensamt forskningsprojekt av Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Universitat Politécnica de Valencia (UPV) och CIBERs bioteknik, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN) har utvecklat en låg kostnad, apparat i labbskala för behandlingar baserade på optisk hypertermiapplikationer via laser. Denna teknik används i behandlingar mot hudcancer, och det dödar tumörcellerna genom att överhetta dem. Denna forskning har publicerats i Sensorer och ställdon A Fysisk .

Enligt forskarna, överhettning uppnås genom att bestråla syntetiserade metalliska nanopartiklar. "När man tar emot strålning, partiklarna värmer tumörvävnaden, nå en temperatur mellan 42 °C och 48 °C, orsakar hypoxi som leder till celldöd, " förklarar Roberto Montes, en forskare från UPV.

Prototypen som utvecklats av både UPM- och UPV-forskare består av en infraröd laser med en effekt på upp till 500mW som kan ge en effekttäthet på upp till 4W/cm2, en sensor som registrerar temperaturen i realtid under bestrålningen, och en lasereffektregulator, bland andra komponenter.

Dock, om lasern är fokuserad på vävnader impregnerade med guldnanopartiklar (Au-NPs), det orsakar lokal överhettning. Detta ger en stor fördel jämfört med andra tekniker som inte kan skilja mellan friska vävnader och skadade vävnader, säger Roberto Montes.

Enligt forskarna, Det finns olika laserapplikatorer på marknaden som används inom dermatologi och till och med kirurgi. Vid vissa krafter och våglängder, laserenergin omvandlas till värme och producerar ablation (bränning). Det nya systemet syftar inte till att "bränna" cellerna med den intilliggande inflammation som detta orsakar, men att införa nanovärmare i sådana celler, som, när den exciteras av lasern, ökning av temperaturen mellan 42 °C och 48 °C, resulterar i hypoxi och cellernas "naturliga" död.

Denna utrustning används redan framgångsrikt in vitro cellulära grödor och i terapier som kombinerar hypertermi med kontrollerad frisättning av läkemedel. "Även om utrustningen har designats för att uteslutande fungera i en labbmiljö, när tekniken är förfinad, det kan lätt appliceras på en sjukhusmiljö med små förändringar. Självklart, vi är i en inledande fas, och det finns mycket att göra mot klinisk användning:djurvävnadstester, senare tester på levande djur, och slutligen för att verifiera dess tillämpning på patienter", lägg till Javier Ibáñez.