Наночастичная термотерапия как альтернатива химиотерапии

Исследователи из Виргинского политехнического института и их коллега из Индии представили новый метод таргетного уничтожения раковых клеток с помощью гипертермии. Работа была представлена на 63-й ежегодной встрече Американского физического общества.

Метод лечения использует гипертермию для повышения температуры клеток опухоли, сохраняя температуру окружающих здоровых тканей на более низком уровне. Ученые подтвердили свои выводы с помощью экспериментов in vitro и in vivo.

Для индукции гипертермии исследователи использовали феррожидкости — жидкости, сильно намагничивающиеся в присутствии магнитного поля, с взвешенными магнитными наночастицами.

• Эти жидкости можно магнитным способом доставить к раковым тканям после внутривенного введения.
• Магнитные наночастицы размером в миллиардные доли метра проникают в ткань опухоли благодаря высокой проницаемости ее сосудов.
• Затем наночастицы нагреваются путем воздействия на опухоль высокочастотным переменным магнитным полем, что вызывает гибель ткани от нагрева. Этот процесс назван магнитной жидкостной гипертермией или термотерапией.

Ключевые температурные режимы:

• Гипертермия: Температура в диапазоне 41–45 °C достаточна для замедления или остановки роста раковой ткани. Идеальное лечение повышает температуру опухолевых клеток примерно на 30 минут, поддерживая температуру здоровой ткани ниже 41 °C.
• Термоабляция: Нагрев тканей примерно до 56 °C, вызывающий их гибель, коагуляцию или карбонизацию под воздействием неинвазивного радиочастотного переменного магнитного поля. Локальный теплообмен от наночастиц повышает температуру ткани и разрушает клеточные мембраны.

Тестирование показало, что наночастицы оксида железа являются наиболее биосовместимыми агентами для магнитной жидкостной гипертермии. Платина и никель также могут действовать как магнитные наночастицы, но они токсичны и нестабильны при контакте с кислородом.

Исследователи планируют проверить свой аналитический подход в экспериментах на различных раковых клетках. Для этих испытаний создается аппарат.