En metode til behandling af kræft med grafen og en laser foreslås • Vera Bashmakova • Videnskabsnyheder om "Elements" • Medicin, nanoteknologi

En metode til behandling af cancer med grafen og laser

Dropen i graden af ​​grafen i blodet af eksperimentelle mus som en funktion af tiden. % ID / g er procentdelen af ​​den injicerede dosis pr. Gram vægt. Planlæg fra artiklen i diskussionenNano bogstaver

Graphene er en stigende stjerne i nanoteknologi himlen. Baseret på det, vil de lave ny generation transistorer, sensorer til bestemmelse af et enkeltstofmolekyle og elektroder til superkapacitorer. Og nu viser det sig, at han venter på en stor medicinsk fremtid. Det viste sig at blive introduceret i kredsløbssystemet af kræftpatienter hos mus, og grafen udvælger selektivt i tumorer. Hvis du så bruger den høje absorberende evne af grafen ved næsten infrarøde frekvenser og bestråler tumoren med en laser, så vil den bogstaveligt brænde, og musen vil genoprette. Desuden fandt forskerne i de eksperimentelle mus ikke noget bivirkning ved en sådan behandling.

Ideen om at indføre nanopartikler i en tumor, og derefter bruge dem til at forbrænde tumoren, har i lang tid været på besøg af forskere. Imidlertid var ingen af ​​de testede nanomaterialer perfekte. For eksempel akkumulerede carbon nanorør ikke kun i en kræft tumor, men også i nogle andre organer af musen, og da tumoren begyndte at brænde en laser, var det ikke kun hende, der brændte.

Grafen kan kaldes en relativ for en carbon nanorør: Dette er det samme lag af carbonatomer, kun ikke rullet ind i en cylinder, men fladt. Denne lighed foreslog, at den også skulle akkumulere godt i kræfttumorer. Og da forskere forsøgte at se, hvordan grafen ville opføre sig i en muskelsygdom, viste resultaterne sig blot at være glimrende: Af en eller anden grund (måske på grund af sin flade struktur) ophobes grafen meget bedre i tumoren, mens det i andre væv ikke næsten tørrer .

I eksperimenterne blev grafen overtrukket med en biokompatibel polyethylenglycolskal ("bare" grafen ustabil in vivo) anvendt. Forsøget bestod af flere faser.

Først og fremmest var forskerne nødt til at finde ud af, hvad der skete med grafen, efter at det var inde i kroppen. For at gøre dette blev grafen mærket med Cy7 fluorescerende farvestof, injiceret i en vene i testmus, og begyndte at måle dets indhold i blodet hvert par timer. Det viste sig, at efter seks timer falder hans niveau til næsten nul. Det er meget, meget tilfreds. Nu har forskere introduceret grafen i musens blod med kræfttumorer og begyndte at se på dynamikken i dens fordeling i musekroppen.Det viste sig at efter 24 timer ophobes grafen i tumorområdet og er meget svagere repræsenteret i resten af ​​kroppen. Det er værd at bemærke, at gradeniveau i nyrerne forblev relativt høj; Forskerne foreslog, at nogle grafenpartikler er så små, at de kan forlade kroppen med urin.

Fordelingen af ​​grafen i musekroppen med forskellige intervaller efter indførelsen. 4T1, KV og U87MG er forskellige typer kræfttumorer. Billede fra artiklen i diskussionNano bogstaver

Nu har forskere besluttet at gøre den egentlige behandling af kræft. 33 mus fik en kræft på højre skulder; Derefter blev 17 af dem injiceret med grafen, og resten blev tilbage til kontrol. En dag efter injektion blev tumorerne af ti injicerede og ti uinficerede mus bestrålet med en laser med en bølgelængde på 808 nm, hvorved grafen absorberer lys særligt godt. Forskere arbejdede således med en eksperimentel gruppe ("graphene + bestråling") og tre kontroller ("kun grafen", "kun bestråling" og "hverken den ene eller den anden").

Tumorer af erfarne mus brændt brændt ned – Temperaturen på overfladen af ​​kroppen på strålingsstedet hoppede ved 50 ° (i kontrolmus, kun ved 2 °).Den næste dag forsvandt kræften i disse mus, og efterladte kun et karakteristisk sortært, som markant faldt efter en uge efter bestråling. For alle de 40 dage, studiet fortsatte, viste disse mus ikke tegn på en tilbagevendende tumor. På samme tid er kræften i alle tre kontrolgrupper af mus ikke væk, og den gennemsnitlige forventede levetid efter forsøgets begyndelse var 16 dage.

Typiske fotografier af mus fra de fire grupper, der deltog i eksperimentet. NGS-PEG er grafen overtrukket med polyethylenglycol (nanografenark med polyethylenglycol). Det ses, at tumoren blev ødelagt i en mus injiceret med grafen og bestrålet med en laser. Billede fra artiklen i diskussionNano bogstaver

Resultaterne var strålende, men de ville ikke give mening, hvis metoden havde alvorlige bivirkninger. Men alt var perfekt her: i løbet af studiens 40 dage døde ingen erfarne mus, dyrene viste ingen symptomer på sygdom eller vægttab; Efter forsøgets afslutning undersøgte forskerne dele af de indre organers indre organer og fandt ingen tegn på skade.

Sammenligning af dele af de indre organer af "graphene" og "non-graphene" mus. Sund ubehandlet – raske ikke-injicerede mus, NGS-PEG-behandlede – mus, der fik en injektion af grafen.Nyrer – nyrer, lever – lever, milt – milt, hjerte – hjerte, tarm – tarme, lunger – lunger. Billede fra artiklen i diskussionNano bogstaver

Det er selvfølgelig for tidligt at sige, at en tryllestav har dukket op, som med en enkelt bølge vil helbrede alle patienter. Det er bare en meget vellykket pilotundersøgelse. Grupperne, som undersøgelsen blev udført for, var for lille, og eksperimentets tid var for kort, og det er muligt, at nogle vanskelige bivirkninger undslippede forskernes opmærksomhed. Derudover var tumorerne i musene ikke "native", dyrket i deres egen krop, men transplanterede, det vil sige transplanterede. Det er muligt, at grafen i dem af en eller anden grund ophobes bedre end i "slægtninge". Der er flere uklare steder i undersøgelsen. For eksempel, da forskere hævdede, at de genvundne mus ikke tabte sig, sammenlignede de dem med kontrolgrupper, der var syge med kræft og ikke kunne hjælpe, men havde sundhedsmæssige problemer. Derudover er mus er mere tilbøjelige til at udvikle kræft og genoprette meget lettere end mennesker, og yderligere forsøg på andre dyrearter kan sænke os fra himmel til jord.

Ikke desto mindre er denne undersøgelse en god start, og vi håber, at fortsættelsen ikke bliver værre.

Kilde: Kai Yang, Shuai Zhang, Guoxin Zhang, Xiaoming Sun, Shuit-Tong Lee, Zhuang Liu. Graphen i Mus: Ultrahigh In vivo Photothermal Therapy. // Nano bogstaver. Artikel ASAP. Udgivelsesdato (web): 4. august 2010. DOI: 10.1021 / nl100996u.

Vera Bashmakova


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: