Ett internationellt team där en UPM-forskare är involverad har visat att det är möjligt att mekaniskt förstöra cancerceller genom att rotera magnetiska nanopartiklar fästa vid dem i långsträckta aggregat.

Projektarbetet leds av professor Yu Cheng från Tongji University (Shanghai, Kina) med deltagande av Universidad Politécnica de Madrid (UPM) och andra institutioner från olika länder har in vitro visat att det är möjligt att med mycket hög effektivitet framkalla cancercellers död tack vare kraften som produceras av rörelsen av magnetiska nanopartikelaggregat . Denna nya studie, publiceras i Teranostik , kombinerar fördelarna med den nanometriska storleken på de enskilda partiklarna och den större storleken på aggregat för att producera större kraft som krävs för att inducera celldöd.

På grund av deras unika egenskaper, forskare har forskat på terapeutiska tillämpningar med magnetiska nanopartiklar, speciellt för läkemedelstillförselsystem och hypertermibehandlingar för tumörer. I den nya studien, partiklarna ökar sin temperatur när de utsätts för ett magnetfält som når värden som kan orsaka cancercellers död.

Det finns andra studier som har utvecklat applikationer för att minska risken för infektioner på implantat och proteser och främja tillväxten av vävnader. Målet med denna studie var att producera krafter som är tillräckligt höga för att leda den mekaniska förstörelsen av cancerceller.

Funktionaliseringstekniken tillåter forskare att modifiera ytan på nanopartiklar genom att belägga dem med specifika molekyler för att förena vissa typer av celler. Vid cancerbehandling, nanopartiklarna är täckta med molekyler som specifikt förenar sig med proteiner som framför allt uttrycks i cancerceller och inte i friska celler.

Denna forskning har använt denna metod för att behandla cancerceller in vitro. Det bevisades att celler internaliserar de funktionaliserade nanopartiklarna, främst i lysosomer, som är småcellsorganeller. Appliceringen av ett externt relativt lågt magnetfält resulterar i bildandet av långsträckta nanopartikelaggregat.

Till sist, under ett lågfrekvent roterande magnetfält, forskarna uppnådde rörelsen av nanopartikelaggregat som producerar krafter som är tillräckligt höga för att bryta membranet av lysosomerna och cellmembranet, inducerar cancercellers död med mycket hög effektivitet.

Tidigare verk hade använt enskilda nanopartiklar eller partiklar av mikrometrisk storlek (tusen gånger större än nanopartiklar) för att mekaniskt skada cancerceller. Enligt forskaren Gustavo Plaza, denna nya studie kombinerar egenskaperna hos nanometrisk skala för att nå cancercellerna och den större storleken på aggregat för att producera högre krafter.