(PhysOrg.com) - Forskare från det amerikanska energidepartementets Argonne National Laboratory och University of Chicago Medical Center skakar om världen av materialvetenskap och cancerforskning på omslaget till februarinumret av tidskriften 2010 Naturmaterial .
Hjärncancer är notoriskt svår att behandla med vanliga cancerbekämpningsmetoder, så forskare har tittat utanför standardmedicin och in i nanomaterial som ett behandlingsalternativ.
"Vårt uppdrag är att utveckla avancerade "smarta" material med unika egenskaper, " sa Elena Rozhkova, en nanoforskare med Argonne's Center for Nanoscale Materials. "Dessa ansträngningar är inriktade på att förbättra den nationella livskvaliteten, inklusive att skapa ny medicinsk teknik. "
Ett team av forskare, inklusive Rozhkova, Dong-Hyum Kim, Valentin Novosad, Tijana Rajh och Samuel Bader från Argonne, och Maciej Lesniak och Ilya Ulasov från University of Chicago Brain Tumor Center, utvecklat en teknik som använder guldpläterade mikroskivor av järn-nickel kopplade till hjärncancersökande antikroppar för att bekämpa cancer. Mikroskivorna är ett exempel på ett nanomagnetiskt material och kan användas för att sondera cellmekanik och aktivera mekanokänsliga jonkanaler, samt att främja cancerterapier.
Skivorna har ett spin-virvel grundtillstånd och sitter vilande på cancercellen tills ett litet växelmagnetiskt fält appliceras och virvlarna skiftar, skapa en svängning. Energin från svängningen överförs till cellen och utlöser apoptos, eller "cellsjälvmord".
Eftersom antikropparna endast attraheras av hjärncancerceller, processen lämnar omgivande friska celler oskadda. Detta gör dem till skillnad från traditionella cancerbehandlingsmetoder, såsom kemoterapi och strålning, som negativt påverkar både cancer och normala friska celler.
"Vi är mycket glada över denna sammansmältning av material och biovetenskap, men vi är fortfarande i mycket tidiga forskningsstadier, ", sa materialforskaren Valentyn Novosad. "Vi planerar att snart börja testa på djur, men vi är flera år borta från mänskliga prövningar. Allt är fortfarande experimentellt."
Tillsammans med fortsatt testning och forskning av behandlingen, forskare måste också undersöka eventuella biverkningar som hittills har skymtats i laboratoriet.
"Användningen av nanomaterial för cancerbehandling är inget nytt koncept, men förmågan att döda cellerna utan att skada omgivande friska celler har en otrolig potential, " Sa Rozhkova. "Ett sådant ämne kan bara nås med expertis från markant olika discipliner som fysik, kemi, biologi och nanoteknik och kan ha stor inverkan på viktiga områden inom vetenskap och modern avancerad teknologi."
