En grupp forskare från Wake Forest University Baptist Medical Center utvecklar ett sätt att behandla cancer genom att använda lasrar för att lysa upp små nanopartiklar och förstöra tumörer med den efterföljande värmen.
Idag vid det 52:a årsmötet i American Association of Physicists in Medicine (AAPM) i Philadelphia, de kommer att beskriva den senaste utvecklingen för denna teknik:järnhaltiga flerväggiga kolnanorör (MWCNT)-trådar av ihåligt kol som är 10 tusen gånger tunnare än ett människohår.
I laboratorieexperiment, laget visade att genom att använda en MR -skanner, de kunde avbilda dessa partiklar i levande vävnad, se när de närmade sig en tumör, zappa dem med en laser, och förstör tumören i processen.
Om det här låter som science fiction, det är det inte. Arbetet bygger på en experimentell teknik för behandling av cancer som kallas laserinducerad termoterapi (LITT), som använder energi från lasrar för att värma och förstöra tumörer. LITT fungerar i och med att vissa nanopartiklar som MWCNT kan absorbera en lasers energi och sedan omvandla den till värme. Om nanopartiklarna zappas i en tumör, de kommer att koka bort energin som värme och döda cancercellerna.
Problemet med LITT, dock, är att även om en tumör kan vara tydligt synlig vid en medicinsk skanning, partiklarna är det inte. De kan inte spåras när de har injicerats, vilket kan utsätta en patient för fara om nanopartiklarna zappas bort från tumören eftersom den avvikande uppvärmningen kan förstöra frisk vävnad.
Nu har teamet från Wake Forest Baptist för första gången visat att det är möjligt att göra partiklarna synliga i MR -skannern för att möjliggöra avbildning och uppvärmning samtidigt. Genom att ladda MWCNT -partiklarna med järn, de blir synliga i en MR -skanner. Med hjälp av vävnad som innehåller mus tumörer, de visade att dessa järnhaltiga MWCNT-partiklar kan förstöra tumörerna när de träffas med en laser.
"Att hitta den exakta platsen för nanopartikeln i människokroppen är mycket viktigt för behandlingen, "säger Xuanfeng Ding, FRÖKEN., som presenterar verket idag i Philadelphia. "Det är verkligen spännande att se tumören märkt med nanorör börjar krympa efter behandlingen."
Resultaten är en del av Dings pågående doktorand. avhandlingsarbete-ett tvärvetenskapligt projekt som leds av Suzy Torti, Ph.D., professor i biokemi vid Wake Forest Baptist, och David Carroll, Ph.D., chef för Wake Forest University Center for Nanotechnology and Molecular Materials, som också inkluderar WFB -avdelningarna för fysik, Strålnings onkologi, Cancerbiologi, och biokemi.
En tidigare studie av samma grupp visade att laserinducerad termoterapi med hjälp av en närbesläktad nanopartikel faktiskt ökade den långsiktiga överlevnaden för möss med tumörer. Nästa steg i detta projekt är att se om de järnbelastade nanopartiklarna kan göra samma sak.
Om arbetet visar sig vara framgångsrikt, det kan en dag hjälpa människor med cancer, även om tekniken måste visa sig vara säker och effektiv i kliniska prövningar.
Dan Bourland, Ph.D., docent i strålningsonkologi och Dings rådgivare, berömmer den höga kvaliteten på Dings arbete och säger att projektet är ett starkt exempel på dagens "teamvetenskap" som behövs för framgång inom de biomedicinska områdena.
