(PhysOrg.com) - "Cornell Dots" - starkt glödande nanopartiklar - kan snart användas för att tända cancerceller för att hjälpa till att diagnostisera och behandla cancer. U.S. Food and Drug Administration (FDA) har godkänt den första kliniska prövningen på människor av den nya tekniken. Det är första gången FDA har godkänt att använda ett oorganiskt material på samma sätt som ett läkemedel hos människor.

"FDA -godkännandet sätter äntligen en federal godkännandestämpel på alla antaganden vi har arbetat under i åratal. Detta är verkligen, väldigt trevligt, "sa Ulrich Wiesner, Spencer T. Olin professor i materialvetenskap och teknik, som har ägnat åtta års forskning åt att utveckla nanopartiklarna.

"Cancer är en fruktansvärd sjukdom, och min familj har en lång historia av det. Jag, Således, har en särskild personlig motivation att arbeta inom detta område. "

Rättegången med fem melanompatienter vid Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC) i New York City kommer att försöka verifiera att prickarna, även känd som C -prickar, är säkra och effektiva hos människor, och att tillhandahålla data som vägledning för framtida applikationer. "Detta är den första produkten i sitt slag. Vi vill se till att den gör vad vi förväntar oss att den ska göra, "sa Michelle Bradbury, M.D., radiolog vid MSKCC och biträdande professor i radiologi vid Weill Cornell Medical College.

C prickar är kiseldioxid sfärer mindre än 8 nanometer i diameter som omsluter flera färgämnen molekyler. Kiseldioxidskalet, i huvudsak glas, är kemiskt inert och tillräckligt liten för att passera genom kroppen och ut i urinen. För kliniska tillämpningar, prickarna är belagda med polyetylenglykol så att kroppen inte känner igen dem som främmande ämnen.

För att få prickarna att hålla fast vid tumörceller, organiska molekyler som binder till tumörytor eller till och med specifika platser inom tumörer kan fästas på skalet. Vid exponering för nära-infrarött ljus, prickarna fluorescerar mycket ljusare än okapslat färgämne för att fungera som en ledstjärna för att identifiera målcellerna. Teknologin, säger forskarna, kan visa omfattningen av en tumörs blodkärl, celldöd, behandlingssvar och invasiv eller metastatisk spridning till lymfkörtlar och avlägsna organ. Säkerheten och förmågan att rensas från kroppen genom njurarna har bekräftats av studier på möss vid MSKCC, rapporterades i tidningen januari 2009 Nano bokstäver (Volym 9 nr 1).

För de mänskliga prövningarna, prickarna kommer att märkas med radioaktivt jod, vilket gör dem synliga i PET -skanningar för att visa hur många prickar som tas upp av tumörer och var annars i kroppen de går och hur länge.

"Vi förväntar oss att det kommer att gå till andra organ, "Sa Bradbury." Vi får siffror, och från den kurvan härleda hur mycket dos varje organ får. Och vi måste ta reda på hur snabbt det går igenom. Rensas de från njuren i samma takt som hos möss? "

En av många fördelar med C -prickar, Bradbury noterade, är att de finns kvar i kroppen tillräckligt länge för att operationen ska vara klar. "Kirurger älskar optik, "sa hon." De behöver inte radioaktiviteten, men [vår studie] bekräftar vad den optiska signalen är. När du lär dig det, så småningom behöver du inte längre radioaktiviteten. "

Å andra sidan, tillade hon, prickarna kan också tjäna som bärare för att leverera radioaktivitet eller läkemedel till tumörer. "Detta är steg ett för att starta en process som vi tror kommer att göra flera saker med en plattform, " Hon sa.

Första generationens Cornell-prickar utvecklades 2005 av Hooisweng Ow, sedan en doktorand som arbetar med Wiesner. Wiesner, Ow och Kenneth Wang '77 har grundat företaget Hybrid Silica Technologies för att kommersialisera uppfinningen. Prickarna, Wiesner sa, har också möjliga applikationer på skärmar, optisk beräkning, sensorer och sådana mikroarrayer som DNA -chips.