In huidige navorsing wat verband hou met die verbetering van kankerbehandelings, is een belowende navorsingsgebied die poging om maniere te vind om kankerselle selektief vas te stel en te teiken, terwyl die uitwerking op gesonde selle tot die minimum beperk word.
In daardie poging is dit reeds in laboratoriumeksperimente gevind dat ysteroksied-nanopartikels, wanneer dit verhit word en dan spesifiek op kankerselle toegedien word, daardie selle kan doodmaak omdat kankerselle veral vatbaar is vir veranderinge in temperatuur. Die verhoging van die temperatuur van kankerselle tot meer as 43 grade Celsius (ongeveer 109 grade Fahrenheit) vir 'n voldoende tydperk kan daardie selle doodmaak.
Dus, 'n span wat deur die Universiteit van Cincinnati gelei word - saam met navorsers aan die Iowa State University, die Universiteit van Michigan en Shanghai Jiao Tong Universiteit - het onlangs eksperimente uitgevoer om te sien watter ysteroksied nanopartikel konfigurasies of rangskikkings die beste kan werk as 'n instrument om hierdie dodelike hitte direk aan kankerselle te lewer, spesifiek aan borskankerselle. Die resultate sal by die American Physical Society-konferensie van 3-7 Maart in Denver aangebied word deur UC fisika doktorale student Md Ehsan Sadat.
In die stelselmatige bestudering van vier afsonderlike gemagnetiseerde nanopartikelstelsels met verskillende strukturele en magnetiese eienskappe, het die navorsingspan gevind dat 'n onbeperkte nanopartikelstelsel, wat 'n elektromagnetiese veld gebruik het om hitte op te wek, die beste in staat was om hitte wat deur kankerselle geabsorbeer word, oor te dra.
Dus, uit die stel nanostelsels wat bestudeer is, het die navorsers gevind dat onbedekte ysteroksiednanopartikels en ysteroksiednanopartikels bedek met poli-akrielsuur (PAA) - wat albei onbeperk was of nie in 'n matriks ingebed was nie - verhit vinnig en tot temperature wat meer as voldoende is om kankerselle dood te maak.
- Onbedekte ysteroksied-nanopartikels het van 'n kamertemperatuur van 22 grade Celsius tot 66 grade Celsius (ongeveer 150 grade Fahrenheit) toegeneem.
- Ysteroksied-nanopartikels bedek met poli-akrielsuur (PAA) verhit vanaf 'n kamertemperatuur van 22 grade Celsius tot 73 grade Celsius (ongeveer 163 grade Fahrenheit.)
Die doel was om die verhittingsgedrag van verskillende ysteroksied-nanopartikels te bepaal wat gewissel het in terme van die materiale wat in die nanopartikelapparaat gebruik word, sowel as deeltjiegrootte, deeltjiegeometrie, tussendeeltjiespasiëring, fisiese inperking en omliggende omgewing aangesien dit die sleutelfaktore is wat 'n sterk invloed het op wat die Spesifieke Absorpsie Tempo (SAR) genoem word, of die gemete tempo waarteen die menslike liggaam energie (in hierdie geval hitte) kan absorbeer wanneer dit aan 'n elektromagnetiese veld blootgestel word.
Volgens Sadat, "Wat ons gevind het, was dat die grootte van die deeltjies en hul anisotropiese (rigting-) eienskappe die magnetiese verhitting wat bereik is, sterk beïnvloed het. Met ander woorde, hoe kleiner die deeltjies en hoe groter hul rigting-uniformiteit langs 'n as, hoe groter is die verhitting wat bereik is."
Hy het bygevoeg die stelsels se verhittingsgedrag is ook beïnvloed deur die konsentrasies van nanopartikels teenwoordig. Hoe hoër die konsentrasie van nanopartikels (hoe groter die aantal nanopartikels en hoe digter versamel), hoe laer die SAR of die tempo waarteen die weefsel die hitte wat gegenereer kon absorbeer.
DIE VIER STELSELS GESTUDEER Die navorsers het bestudeer
- onbedekte ysteroksied-nanopartikels
- ysteroksied-nanopartikels bedek met poli-akrielsuur (PAA)
- 'n polistireen-nanosfeer met ysteroksied-nanopartikels wat eenvormig in sy matriks ingebed is
- 'n polistireen-nanosfeer met ysteroksied-nanopartikels wat eenvormig in sy matriks ingebed is, maar met 'n dun filmoppervlak van silika
Al vier nanopartikelstelsels is vir 35 minute aan dieselfde magnetiese veld blootgestel, en temperatuurmetings is met tussenposes van twee minute uitgevoer.
Soos genoem, het die PAA-ysteroksied- en die onbedekte ysteroksiedmonsters die hoogste temperatuurverandering getoon. Die laagste temperatuurveranderinge, onvoldoende om kankerselle dood te maak, is getoon deur
- Die polistireen-nanosfeer, wat verhit is tot 36 grade Celsius (ongeveer 96 grade Fahrenheit).
- Die polistireen-nanosfeer met 'n silika-bedekking wat tot 40 grade Celsius (104 grade Fahrenheit) verhit is.
