Huixin He, docent, nanoskala kemi vid Rutgers University, Newark, och Tamara Minko, professor vid Rutgers Ernest Mario School of Pharmacy, har utvecklat ett nanoteknologiskt tillvägagångssätt som potentiellt skulle kunna eliminera problemen med biverkningar och läkemedelsresistens vid behandling av cancer. Under traditionell kemoterapi, cancerceller, som bakterier, kan utveckla resistens mot läkemedelsbehandling, leder till ett återfall av sjukdomen.
Som rapporterades den 21 december, 2009, nummer av tidskriften Små , Han, Minko och deras medforskare, inklusive utredare från Merck &Co. och Carl Zeiss SMT, ett globalt nanoteknikföretag, har designat nanomaterial som möjliggör riktad och samtidig leverans av ett kemiskt läkemedel för att förstöra cancerceller och ett genetiskt läkemedel för att förhindra läkemedelsresistens.
"Vi modifierade ytan på mesoporösa kiseldioxidnanopartiklar så att ett läkemedel mot cancer, doxorubicin, kan laddas in i porerna på kiseldioxidnanopartiklarna. Också laddat på nanopartiklarna var ett genetiskt läkemedel utformat för att förhindra eller ta bort multidrogresistens utanför nanopartiklarna, " förklarade han.
När det administreras till multiresistenta äggstockscancerceller, nanopartikelbehandlingen var mer än 130 gånger mer dödlig än när doxorubicin administrerades ensamt. Viktigast, "läkemedlet kan bara frigöras när det är inuti cancercellerna. Denna kontrollerade interna frisättningsmekanism kan dramatiskt eliminera biverkningar associerade med cancerläkemedel till normala vävnader, " noterade han.
Kämpar mot aggressiv bröstcancer med nanorör
I relaterad forskning, Professor He och ett annat team av medforskare har utvecklat enkelväggiga kolnanorör, bestående av cylindrar av kol ungefär en nanometer långa, som har potentialen att tillhandahålla ett mer effektivt sätt att upptäcka och selektivt förstöra aggressiva bröstcancerceller.
I en tidning publicerad i BMC Cancer i slutet av förra året, forskarna visade att genom att kemiskt binda en speciell antikropp till nanorören och dra fördel av två unika optiska egenskaper hos kolnanorör (stark Raman-spridning och nära infraröd absorption), enstaka cancerceller kan detekteras och selektivt utrotas samtidigt som de närliggande normala cellerna lämnas oskadda. En unikhet med detta tillvägagångssätt är att det erbjuder fördelen att det lättare kan utvidgas till andra typer av cancerceller. Hans forskning inom områdena för upptäckt och behandling av cancer finansieras delvis med anslag från National Science Foundation och National Cancer Institute.
Forskning fokuserar på praktiska tillämpningar inom ett brett spektrum av områden
Tillämpningen av He's nanoteknologiska forskning är vidsträckt. I annan forskning, Han och medlemmar av hennes labb på Rutgers arbetar med praktisk tillämpning av nanomaterial som ett molekylärt diagnostiskt verktyg för Parkinsons sjukdom. Annan forskning är inriktad på utvecklingen av en plattform för att upptäcka närvaron av kemiska krigföringsmedel för hemlandets försvar. Och i ytterligare annan forskning, Han och hennes labbmedlemmar arbetar med nanoteknik för att exakt och selektivt mäta järnjoner (Fe 3+ ) i avlägsen havsatmosfär damm och havsvatten, vilket är avgörande för studiet av växthusgaser och klimatförändringar.
På Rutgers, Han undervisar i en grundkurs i analytisk kemi och forskarkurser i elektrokemisk analytisk kemi och en ny kurs hon designat i scanning probe mikroskopi. Hon är mottagare av 2009 års Rutgers Presidential Fellowship for Teaching Excellence.
