Biomedicinska forskare under ledning av Dr. Gang Zheng vid Princess Margaret Cancer Center har framgångsrikt omvandlat mikrobubblteknologi som redan används i diagnostisk bildbehandling till nanopartiklar som förblir fångade i tumörer för att potentiellt leverera målinriktade, terapeutiska nyttolaster.
Upptäckten, publiceras online idag i Naturens nanoteknik , beskriver hur Dr Zheng och hans forskarteam skapade en ny typ av mikrobubblor med hjälp av en förening som kallas porfyrin - ett naturligt förekommande pigment i naturen som skördar ljus.
I labbet i prekliniska experiment, teamet använde lågfrekvent ultraljud för att spränga de porfyrininnehållande bubblorna och observerade att de splittrades till nanopartiklar. Viktigast, nanopartiklarna stannade i tumören och kunde spåras med hjälp av bildbehandling.
"Vårt arbete ger det första beviset på att mikrobubblan omvandlas till nanopartiklar efter att den har spruckit och att den också behåller sina inneboende bildegenskaper. Vi har identifierat en ny mekanism för leverans av nanopartiklar till tumörer, potentiellt övervinna en av cancernanoteknologins största translationella utmaningar. Dessutom, vi har visat att bildbehandling kan användas för att validera och spåra leveransmekanismen, " säger Dr Zheng, Senior forskare vid Princess Margaret och även professor i medicinsk biofysik vid University of Toronto.
Konventionella mikrobubblor, å andra sidan, förlorar alla inneboende avbildnings- och terapeutiska egenskaper när de spricker, han säger, i en ögonblink-process som bara tar någon minut efter att bubblor infunderats i blodomloppet.
"Så för läkare, att utnyttja mikrobubblor till omvandling av nanopartiklar kan vara ett kraftfullt nytt verktyg som förbättrar läkemedelsleveransen till tumörer, förlänger tumörvisualiseringen och gör det möjligt för dem att behandla cancertumörer med större precision."
Under det senaste decenniet, Dr Zhengs forskningsfokus har varit att hitta nya sätt att använda värme, ljus och ljud för att främja multimodalitetsbildbehandling och skapa unika, plattformar för leverans av organiska nanopartiklar som kan transportera cancerläkemedel direkt till tumörer.
