Zap cellules malades avec de la chaleur à partir de nanoparticules ciblées

Les chercheurs sont à la recherche à la nanotechnologie pour les moyens de remplacer la radiothérapie pour le traitement du cancer. Une alternative intéressante est la thérapie par hyperthermie rendue possible par les progrès de la nanotechnologie.

Malheureusement, beaucoup d'entre nous ont vu les effets débilitants de thérapies actuellement disponibles de rayonnement sur les patients subissant eux. Le problème avec la radiothérapie est que le rayonnement peut provoquer des effets secondaires graves en endommageant les tissus sains environnants, tout en essayant de cibler un tissu malade.

Hyperthermie thérapie élève la température du tissu malade, par exemple des tumeurs cancéreuses, pour tuer pas. Les chercheurs ont constaté que l'augmentation de la température des cellules au-dessus de 45 degrés centigrades fait le tour. Les nanoparticules sont utilisés pour absorber de l'énergie à partir de sources telles que la lumière infrarouge et convertir cette énergie en chaleur, qui est ensuite appliqué directement sur les cellules malades avec peu ou pas de dommages aux tissus environnants.

Plusieurs chercheurs utilisent des nanoparticules d'or pour la thérapie par hyperthermie parce que l'or a la capacité de convertir certaines longueurs d'onde de la lumière en chaleur. Comme avec tous les métaux, l'or contient des électrons qui ne sont pas liées à un atome particulier, mais sont libres de se déplacer dans tout le matériau. Ces électrons aident à conduire un courant lorsque vous appliquez une tension.

Selon la taille et la forme de nanoparticules, ces électrons libres absorbent l'énergie d'une longueur d'onde particulière de lumière. A la bonne longueur d'onde, la lumière rend le nuage d'électrons libres sur la surface de l'or nanoparticules résonnent, les chauffant et le transfert de la chaleur vers les cellules cibles.

Deux types de formes de nanoparticules d'or sont les plus efficaces pour convertir la lumière en chaleur:

  • Nanorods or: Ces cylindres pleins d'or ont un diamètre aussi petit que 10 nm. En utilisant nanorods avec diverses combinaisons de diamètre et la longueur, les chercheurs peuvent modifier la longueur d'onde de la lumière que le nanotige absorbe.

  • Nanobilles: Ces types de nanoparticules sont constituées par une couche d'or sur une silice (dioxyde de silicium, du même matériau que le verre) noyau. En utilisant des nanosphères aux variations de l'épaisseur de la couche d'or et le diamètre de l'âme de silice, les chercheurs peuvent modifier la longueur d'onde de la lumière qui absorbe la nanosphère.

Différents chercheurs utilisent nanorods, nanobilles, ou d'autres nanoparticules qui convertissent la lumière à la chaleur (comme les nanotubes de carbone) de développer des méthodes pour le traitement thermique localisée des régions malades du corps.

Une alternative intéressante pour une thérapie par hyperthermie utilise des nanoparticules composées de dioxyde de titane fonctionnalisé par fixation d'un anticorps qui est attirée par les cellules cancéreuses. Lorsque les chercheurs briller la lumière visible sur la tumeur cancéreuse, le dioxyde de titane, qui est un photocatalyseur, donne des électrons à l'oxygène dans le sang, créant des atomes d'oxygène chargés négativement. Ces atomes d'oxygène réagissent avec les molécules dans les cellules cancéreuses, les tuer.

Parce que la lumière visible ne peut pas pénétrer très loin dans le corps, cette méthode ne fonctionnera que pour les cellules cancéreuses à proximité de la surface.


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