在出价以超越霰弹枪的战斗癌症方法—爆炸具有有毒化学物质或辐射的恶性细胞,其在过程中杀死周围健康细胞—哈佛医学卫生科学和技术(HST)的研究人员正在使用 纳米技术 开发寻求和破坏模型到零和拆卸 肿瘤 在不损害附近的正常组织。

HST采用跨学科的生物医学方法。它包括来自马萨诸塞州理工学院,哈佛医学院,哈佛大学,波士顿地区教学医院和其他研究中心的医生,科学家和学生组成。由HST和M.I.T的副教授Sangeeta Bhatia领导的研究人员团队,在M.I.T.的电气工程和计算机科学系,报告 先进的材料 它们已经开发和测试了可注射多功能纳米粒子—粒子亿米的大小—他们期望成为一个新的,有力的 武器对抗癌症。 (为了提供一些观点,人头毛的宽度约为80,000纳米,或0.003英寸。)

纳米颗粒 可以通过多种方式帮助治疗癌症。它们可以被引入血液中以定位和地图 肿瘤 所以医生会知道他们反对什么。纳米颗粒也可以设计成携带可释放在肿瘤内或甚至肿瘤内的药物的有效载荷以收缩或消除它们。

HST研究人员已经尝试过聚合物涂层氧化铁 纳米颗粒 通过DNA Thethers一起保持在一起,帮助它们通过磁共振成像创建肿瘤的视觉图像。为了测试颗粒,研究人员用饱和纳米颗粒饱和肿瘤凝胶的小鼠植入小鼠并将这些小鼠置于杯形电线箱的孔中,通过磁脉冲使纳米颗粒活化。

研究人员使金属氧化铁颗粒进行辐射,直至使得它们一起突破,释放荧光材料。"我们只是想专注于使用我们可以检测到的有效载荷的动力学和温度敏感性,"自2004年成立以来一直在该项目致力于该项目的HST Von Maltzahn。

研究人员正在研究DNA序列以在达到体内达到肿瘤后热量激活纳米颗粒的点。 HST团队成员说,DNA系绳的一个优势是它的熔点是可调的—当纳米颗粒之间的键可以通过产生不同的DNA序列的不同长度的链接来控制科学家们。

将纳米颗粒暴露在低频电磁场中导致它们辐射热量,又递动擦除系绳并释放药物。 HST研究人员使用的磁场中的波浪具有与无线电波(在350到400千赫兹之间)相同的频率范围。这些波通过身体无害地通过并且仅热量纳米颗粒。相比之下,将烹饪组织的微波在Gigahertz范围内测量的频率大约一百万倍。

Von Maltzahn和其他六位研究人员,包括Bhatia,大约一年前的初步研究,现在计划用更多的治疗性替换原来的荧光有效载荷,例如可以直接注射到肿瘤中以攻击肿瘤的酶从里到外。他们的目标是最终能够静脉内释放到血液中的纳米颗粒,并根据需要通过热或磁性激活这些颗粒。

一个开放的问题是:在使用后纳米颗粒会发生什么?由于颗粒是生物降解的,因此von Maltzahn说,聚合物很可能会使肝脏进入并被淘汰;铁可能被血液吸收。尽管纳米化治疗癌症潜力,但研究人员无法预测此类治疗方法。