Eine Gruppe russischer Biologen und Physiker unter der Leitung von Professor Viktor Timoshenko von der National Research Nuclear University MEPhI hat Siliziumnanopartikel verwendet, um Krebstumoren mit Ultraschall zu beleuchten und zu zerstören.
Kürzlich wurden die Ergebnisse von Wissenschaftlern in einer Fachpublikation veröffentlicht. Das Hauptmerkmal der Methode ist, dass gesunde Zellen nicht geschädigt werden.
Laut Andrei Sviridov von der Lomonosov Moscow State University haben Wissenschaftler einen Teillastmodus gewählt, um eine therapeutische Wirkung auf Krebszellen zu erzielen. In diesem Fall gibt es keinen Massenbruch von ihnen. Der Einfluss wird hauptsächlich auf die Zerstörung intrazellulärer Organellen durch Nanopartikel reduziert. Er bemerkte auch, dass durch Beschichten der Partikel mit Biopolymer die akustischen Eigenschaften der Partikel nicht beeinträchtigt werden, sondern eine bessere therapeutische Wirkung erzielt wird.
Chemiker, Physiker und Spezialisten auf dem Gebiet der Nanotechnologie haben kürzlich neue chirurgische und therapeutische Methoden entwickelt, deren Anwendung nicht mit einer Schädigung von Organen und Geweben einhergeht. So gelang es ihnen insbesondere, Nanopartikel zu erzeugen, die in den Tumor eindringen und mit einem Laser erhitzt werden. Dies zerstört Krebs, ohne gesunde Zellen zu schädigen. Der gleiche Effekt kann durch die Verwendung spezieller Medikamente erzielt werden, die das Wachstum von Gefäßtumoren im Körper verhindern, sowie durch Gentherapie. Diese Methoden verhungern die Krebszellen.
Sviridov und seine Kollegen haben es geschafft, spezielle Silizium-Nanopartikel herzustellen, mit denen Krebstumoren untersucht und mit Ultraschall zerstört werden können.
Das Hauptproblem bei diesen Krebsbehandlungen besteht darin, dass Nanopartikel und Ultraschall häufig wahllos wirken und nicht nur den Tumor zerstören, sondern auch gesunde Zellen schädigen. Außerdem lösen sich Nanopartikel zu schnell im Körper auf.
Sviridov, Timoshenko und ihre Kollegen konnten dieses Problem lösen, indem sie eine Schicht Biopolymer aus Dextrosemolekülen - Dextran, Nanopartikel aus porösem Silizium - bedeckten. Laut Biologen lösen sich solche Partikel viel langsamer im Körper auf. Darüber hinaus leuchten sie unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung, wodurch sie zur Untersuchung von Proben von untersuchten Zellen und Tumoren verwendet werden können.
Im Verlauf der Studie wurden Krebszellen, die aus einem Kehlkopf-Tumor gewonnen wurden, getrennt Ultraschall und Nanopartikeln ausgesetzt. Das Experiment zeigte, dass die Verwendung von Ultraschall allein keinen Einfluss auf Krebszellen hat. Bei Verwendung von Ultraschall zusammen mit Nanopartikeln werden diese Zellen abgetötet und die Organellen von Krebszellen, insbesondere Mitochondrien, zerstört.
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Neben der Verbesserung der Ultraschallwirkung können Nanopartikel auch zum Transport von Molekülen und Arzneimitteln in Krebs und gesunde Zellen eingesetzt werden. Durch Erhitzen mit Radiowellen oder Ultraschall werden therapeutische Moleküle mobiler, was wiederum ihre Wirksamkeit erhöht.
Diese Methoden müssen über mehrere Jahre hinweg vielen klinischen Studien an Tieren und Freiwilligen unterzogen werden. Wie Sie wissen, enden Experimente dieser Art jedoch nicht immer erfolgreich.