阿卜杜拉国王科技大学 通过将激发纳米线的低功率磁场与激光加热和药物输送相结合,可以有效杀死目标细胞
信用:KAUST 在激活三步抗癌机制之前,可以使用外部磁场将涂有药物的铁纳米线引导到肿瘤部位,这可以为癌症治疗提供有效的选择
由KAUST研究人员共同开发的这些纳米线在癌细胞内释放药物,同时在细胞膜上打孔并释放出一股热量
虽然联合疗法最大限度地减少了癌细胞死亡,但其高度靶向性应能最大限度地减少副作用
Jurgen Kosel说,铁是制造纳米线的明显材料,他是KAUST的团队负责人,该团队包括Jasmeen Merzaban和Boon Ooi,他与西班牙圣塞巴斯蒂安的中投生物制药公司的研究人员共同领导了这项工作
首先考虑的是安全
“以分子形式存在的铁是我们身体中的天然物质,对氧气输送至关重要,”科塞尔解释道
纳米线包括涂有氧化铁壳的铁芯
“基于氧化铁的纳米材料已经被监管机构批准用于磁共振成像,并作为营养缺乏情况下的膳食补充剂,”他说
除了生物相容性之外,铁基材料的磁性也是一个重要优势
“利用无害的磁场,我们可以运输它们;将它们集中在所需的区域;旋转或使它们振动,就像我们在这项研究中做的那样;甚至可以通过磁共振成像来检测它们
通过施加低功率磁场,研究小组以一种打开目标细胞膜的方式搅动纳米线,诱导细胞死亡
另一个优点是核壳纳米线强烈吸收近红外光,在吸收过程中会升温
因为这种波长的光可以穿透到体内很远的地方,纳米线可以用激光对准肿瘤部位加热
马丁内斯-班德拉斯说:“核壳纳米线显示出超过80%的极高光热转换效率,这转化为大量的细胞内热量。”
最后,抗癌药阿霉素通过对酸碱度敏感的接头连接到纳米线上
由于肿瘤环境通常比健康组织更酸性,接头在肿瘤细胞中或附近选择性降解,在需要的地方释放药物
马丁内斯-班德拉斯说:“联合治疗导致几乎完全的癌细胞消融,比单独治疗或单独使用抗癌药更有效。”
“综合起来,铁基纳米材料的能力使它们非常有希望用于制造生物医学纳米机器人,这可能会给医疗保健带来革命性的变化,”科塞尔补充道
“虽然这可能看起来有些超前,但发展已经在路上了
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