En unik nanostruktur som utvecklats av ett team av internationella forskare, inklusive de vid University of Cincinnati, lovar förbättrad allt-i-ett-upptäckt, diagnoser och läkemedelsleveransbehandling av cancerceller.

Den första i sitt slag nanostrukturen är ovanlig eftersom den kan bära en mängd olika cancerbekämpande material på sin dubbelsidiga (Janus) yta och inuti dess porösa inre. På grund av sin unika struktur, nanobäraren kan göra allt av följande:

• Transport av cancerspecifika upptäcktsnanopartiklar och biomarkörer till en plats i kroppen, t.ex., bröstet eller prostata. Detta lovar en tidigare diagnos än vad som är möjligt med dagens verktyg.
• Fäst fluorescerande markörmaterial för att belysa specifika cancerceller, så att de är lättare att hitta och hitta för behandling, vare sig läkemedelsleverans eller kirurgi.
• Leverera anticancerläkemedel för att hitta målinriktad behandling av cancerceller, vilket bör resultera i få läkemedelsbiverkningar. För närvarande, en cancerbehandling som kemoterapi påverkar inte bara cancerceller utan även friska celler, vilket leder till allvarliga och ofta försvagande biverkningar.

Denna forskning, med titeln "Dual Surface Functionalized Janus Nanocomposites of Polystyrene // Fe304@Si02 for Simultaneous Tumor Cell Targeting and pH-Triggered Drug Release, "kommer att presenteras som ett inbjudet föredrag den 30 oktober, 2013, vid den årliga Materials Science &Technology Conference i Montreal, Kanada. Forskare är Feng Wang, en tidigare doktorand vid UC och nu postdoc vid University of Houston; Donglu Shi, professor i materialvetenskap och teknik vid UC's College of Engineering and Applied Science (CEAS); Yilong Wang från Tongji University, Shanghai, Kina; Giovanni Pauletti, UC docent i farmaci; Juntao Wang från Tongji University, Kina; Jiaming Zhang från Stanford University; och Rodney Ewing från Stanford University.

Denna nyligen utvecklade Janus nanostruktur är ovanlig i det, i vanliga fall, dessa super-små strukturer (som är mycket mindre än en enda cell) har begränsad yta. Detta gör det svårt att bära flera komponenter, t.ex., både cancerdetektering och läkemedelsleveransmaterial. Janus nanokomponent, å andra sidan, har funktionellt och kemiskt distinkta ytor så att den kan bära flera komponenter i en enhet och fungera på ett intelligent sätt.

"I detta försök, vi använder befintliga grundläggande nanosystem, såsom kolnanorör, grafen, järnoxider, kiseldioxid, kvantprickar och polymera nanomaterial för att skapa en allt-i-ett, flerdimensionell och stabil nanobärare som ger bildbehandling, cellinriktning, läkemedelslagring och intelligent, kontrollerad frisättning av läkemedel, "sa UC:s Shi, tillägger att nanobärarens löfte för närvarande är störst för cancer som ligger nära kroppens yta, såsom bröst- och prostatacancer.

Om sådan nanoteknik en dag kan bli normen för cancerdetektering, det lovar tidigare, snabbare och mer exakt diagnos till lägre kostnad än dagens teknik. (För närvarande, de vanligaste metoderna som används vid cancerdiagnos är magnetisk resonanstomografi eller MRT; Positronemissionstomografi eller PET; och datortomografi eller CT -avbildning, dock, de är kostsamma och tidskrävande att använda.)

Dessutom, när det gäller läkemedelsleverans, nanoteknik som denna Janus -struktur, skulle bättre kontrollera läkemedelsdosen, eftersom den dosen skulle riktas mot cancerceller. På det här sättet, läkemedel mot cancer skulle kunna användas mycket mer effektivt, vilket skulle, i tur och ordning, sänka den totala mängden administrerat läkemedel.