Kombinerade PDT/PTT-metoder för behandling av hjärntumörer. Nanopartiklar med dubbla funktioner används för kombinerade PDT/PTT-metoder. I PDT kan PS för att producera ROS fästas på nanopartiklar och levereras till tumören. Kombinationen av nanopartiklar och bestrålad laserstråle ökar permeabiliteten hos mikrokärlen för att överföra icke-diffunderbara läkemedel över kärlväggen. Kredit:Nasseri et al.
Att behandla cancer och andra sjukdomar med laserljus anses för närvarande inte vara rutin i den kliniska miljön, men nya tillvägagångssätt som använder nanopartiklar visar något lovande när det gäller att förbättra befintliga tekniker.
En teknik, känd som fototermisk terapi (PTT), omvandlar laserljus till värme som kan rikta in sig på och döda tumörceller. En annan teknik, fotodynamisk terapi (PDT), använder laserljus för att generera reaktiva syrearter (ROS), såsom hydroxylradikaler, singlettsyre, superoxidradikaler och väteperoxid, som kan orsaka förödelse på tumörceller.
I Applied Physics Reviews , granskar ett multinationellt team av forskare den nuvarande statusen för området för nanopartikelförstärkt PDT och PTT och fokuserar på att kombinera de två teknikerna för att uppnå den högsta nivån av behandlingseffektivitet.
Genom att kombinera PTT eller PDT med nanomaterial har utredarna kunnat tillämpa dessa typer av fototerapier samtidigt som de levererar läkemedel till platser i kroppen som annars är otillgängliga. Det är också möjligt att kombinera PTT och PDT till en enda behandling, vilket skapar en ännu mer kraftfull behandlingsmetod.
Ytan på nanopartikeln kan modifieras för att fästa en ljuskänslig molekyl på ytan. Detta möjliggör absorption av ljus vid en viss våglängd. I PTT-metoden omvandlas detta ljus till värme. I PDT skapar ljuset ROS. För att PDT ska lyckas måste det finnas tillräckligt med syre i omgivningen för att producera tillräckligt med ROS för att döda tumörceller.
"I cancerterapier som använder denna strategi är penetrationsdjupet av laserljus in i vävnaderna avgörande för att bestämma den terapeutiska effektiviteten", säger författaren Masoud Mozafari, från Iran University of Medical Sciences.
Faktorer som styr penetrationsdjupet inkluderar strålens form, ljusets våglängd, laserns intensitet och strålens radie.
Ett kraftfullt tillvägagångssätt är att kombinera PDT med traditionella medicinska behandlingar, såsom kemoterapi, för att skapa fotodynamisk antibakteriell kemoterapi.
Nanopartiklarna kan användas för att leverera kemoterapeutiska medel eller antibiotika till tumörstället. När ljus appliceras, genererar ROS-molekyler i tumören och dödar både tumörceller och bakterier, kan antibiotikan frigöras för att förhindra infektion i det behandlade området.
Andra modifieringar av nanopartikelytan skulle kunna göra det möjligt för den att passera blod-hjärnbarriären så att hjärntumörer kan behandlas.
En uppsättning studier som granskades i detta arbete involverade guldnanorods som hade ett glykoprotein från rabiesviruset fäst på sin yta. Eftersom detta virus naturligt infekterar hjärnan kunde nanoroderna i guld penetrera blod-hjärnbarriären och rikta in sig på hjärntumören. Genom att applicera ljus från en laser kunde nanoroderna generera lokal värme, vilket dödade tumörcellerna.
Dessa tekniker kan också användas för att behandla andra medicinska problem, såsom åderförkalkning, borttagning av ärr, bölder, icke-läkande sår eller tandinfektioner. + Utforska vidare
