Цветкообразные магнитные наночастицы для лечения труднодоступных опухолей
Исследователи из Дартмутского центра передового опыта в нанотехнологиях создали новый класс магнитных наночастиц (MNP) для гипертермической терапии рака. Их работа, опубликованная в Journal of Applied Physics, представляет значительный прогресс в лечении глубоко расположенных опухолей.
Суть технологии
Клиническая гипертермия — это метод, при котором температура части тела повышается выше нормы для повреждения раковых клеток. Для безопасного применения тепло должно быть строго локализовано.
Один из способов — ввести в опухоль магнитные наночастицы и нагреть их с помощью переменного магнитного поля. Однако сильное поле может перегревать и здоровые ткани.
Ключевая проблема
«Существует предел по частоте и силе [магнитного поля], которые можно применить», — отметил Фридон Шубитидзе, доцент инженерной школы Дартмута.
При помещении тела в сильное высокочастотное поле оно начинает нагреваться, что может повредить нормальные клетки.
Прорыв в дизайне частиц
Команда разработала цветкообразные магнитные наночастицы, которые демонстрируют превосходную производительность в слабых магнитных полях по сравнению с коммерчески доступными аналогами.
Это важный шаг к «возможности лечения опухолей, глубоко расположенных в теле».
Новый механизм нагрева
Анализ показал, что помимо возможного гистерезисного нагрева, механизмом потерь мощности для новых наночастиц является вязкостное трение, управляемое магнитным полем. Этот механизм ранее не рассматривался в сообществе исследователей магнитной наночастичной гипертермии.
Применение и перспективы
Магнитная наночастичная гипертермия эффективна при соблюдении трёх условий:
- Достаточное количество частиц в опухоли.
- Благоприятные тепловые свойства частиц.
- Доставка достаточно сильного магнитного поля.
Технология может использоваться как самостоятельная терапия или как адъювантная вместе с химио- и лучевой терапией.
Разработка наночастиц, нагревающихся при более низких уровнях поля, — это «важный шаг к тому, чтобы сделать магнитную наночастичную гипертермию клинически жизнеспособным методом лечения глубоко расположенных раков».
Следующие шаги
Команда сейчас работает над комбинацией новых магнитных наночастиц и нового устройства для доставки более сильного поля к опухоли в случае рака поджелудочной железы, который особенно труден для лечения обычными устройствами генерации поля.
Любые новые методы лечения на основе этих открытий должны будут доказать свою безопасность и эффективность в клинических испытаниях.