金纳米粒子能帮助治疗癌症吗?

金纳米粒子是微小粒子金子做的。从药物和基因传递到光热光谱分析和筛选、光动力疗法诊断测试来放射治疗x射线成像和CT扫描,这些小颗粒工程从贵金属为生物医学领域的多种功能和潜在的未来在医学上的应用。

康斯坦丁·sokolv,博士学位。Aaron Schwartz-Duval成像物理学教授,博士,最近T32癌症纳米技术博士后发表了一篇论文对金纳米粒子的癌症治疗的潜力。在这里,他们讨论金纳米粒子,它们是如何工作的,接下来是什么。

金纳米粒子是什么?

那才是金纳米粒子是非常,非常小的斑点金- 1000大小的人类头发的宽度。在水中悬浮,他们通常很有鲜红的颜色。

人无意中使用黄金粒子在艺术数千年来,如4所示^th世纪罗马玻璃莱克格斯杯。但直到1980年代末和1990年代初,当人们真正开始意识到这些粒子也有潜在的医学成像和治疗的应用。事实上,金颗粒广泛应用于一系列诊断化验。最常见的使用是怀孕测试。那些你看到的明亮的线条在尿妊娠试验是由黄金纳米颗粒的解决方案。最近的一个例子是多个快速COVID-19测试,这也是基于这个非常鲜艳的颜色的金粒子。

金纳米粒子如何治疗癌症吗?

那才是有重大的努力,包括在MD安德森将金纳米粒子用于癌症治疗。莱斯大学之间的合作,MD安德森使用黄金nanoshells光热光谱分析癌症治疗。另一个例子使用cancer-targeted金纳米粒子增强辐射剂量交付专门癌细胞。然而,有非常重要的物理障碍在交付甚至很小的金纳米粒子内部的肿瘤,因为人体组织通常非常密集。一个能欣赏这密度通过触摸皮肤底层组织和感觉。所以,即使这些微小物体不能渗透到肿瘤足够深,不能达到所有癌细胞。但是现在我们正在重新思考如何克服这个限制,再利用一个众所周知的黄金地质现象为癌症治疗应用生物矿化。

黄金纳米粒子生物矿化是什么?它是如何工作的呢?

Schwartz-Duval:当我们考虑典型的矿化,我们考虑岩层或陶瓷在高温、高压的环境。生物矿化,另一方面,当那些形态发生以外的环境。这是策划等生物细胞。在生物医学领域,我们倾向于认为石头和骨头。骨骼和肾结石都是钙的生物矿物。

用金,不是很明显,因为黄金是一种会发生稀土金属。然而,生物能够处理黄金以循环的方式从一种可溶性晶体形式。这实际上是有关金块是如何形成的。当微生物,如细菌、接近黄金或相互作用,通常在很低的浓度土壤中,这些细胞会溶解金和集中,形成金块。他们还可以形成金纳米粒子。

金纳米粒子在体内形成吗?

Schwartz-Duval:是的,他们可以。这个过程可以通过生物矿化发生在哺乳动物细胞与黄金。研究表明,生物矿化的黄金粒子可以发生各种细胞组织来源。我们发现它比正常组织与癌症发生。或许,我们可以应用这个策略将受益于放射治疗的癌症。

人类一直沉迷于黄金在历史上感知或实际的药用价值。现在我们让治疗金纳米粒子。在1920年代,有人开发金盐-金离子化合物治疗肺结核。虽然这些化合物对肺结核没有有效,但发现他们有时有效缓解类风湿性关节炎患者的炎症。有趣的是,长期治疗量高的金盐在一个罕见的场合导致轻微的“蓝色”皮肤外观的条件——金质沉着病,后来被证明是由于皮肤巨噬细胞形成金纳米粒子。这是黄金的可能性的证据在人体生物矿化。银金盐疗法、药物应用于临床前研究人员意识到临床潜力的金纳米粒子。188bet体育网址然而,在这两个没有时间重叠的发展。金盐的使用发展更好地了解类风湿性关节炎和更先进的治疗方法的出现。但我们相信,仍然有巨大的潜力在这一领域的研究。188bet体育网址

金盐直接疗效吗?

那才是金盐已被证明能够抑制炎症。我们假设他们也可以正常化肿瘤局部微环境。从本质上讲,他们可能会抑制促炎症肿瘤环境现在是癌症发展的主要动力之一。重要的是,金盐治疗使金纳米粒子的形成,我们知道可以提高治疗干预通过增加热或辐射剂量交付给癌细胞。

金纳米粒子在病人如何帮助治疗干预?

那才是我们的研188bet体育网址究集中于使用极其微小的金原子克服实物交割障碍,我们开始讨论,统一交付黄金所有癌细胞肿瘤。想想看:金纳米粒子大约1/1000^th人类的头发,但金原子比金纳米粒子小100倍或只是1/100,000^th人类的头发。这是非常小!事实上,它是一种药物的最终体积小,就单个原子!

所以,金原子或离子很容易穿透人体组织像任何其他离子参与我们的生理机能。诀窍是癌细胞积累这些金原子-通过仍然没有完全理解机制,紧随其后的是细胞内的黄金生物矿化形成金纳米粒子。然后,我们可以使用这些细胞内的金纳米粒子的高效增强光照或放射疗法。

在光照疗法使用外部光线照射肿瘤,然后被金纳米粒子吸收光产生过多的热量,杀死癌细胞。

我们可以做同样的事情放射治疗。这是更令人兴奋的,因为体内辐射可以穿透任何地方,是使用最广泛的类型的癌症治疗。当辐射与这些金纳米粒子,有二次电子淋浴。这意味着有一个当地的辐射剂量增强。作为结果,你可以减少辐射应用于组织,但纳米粒子将放大的影响辐射杀死癌细胞和周围的正常组织。当地辐射剂量的影响增强,金纳米粒子被称为放射线增减。这就是我们所说的直接冲击的方法。我们非常幸运与开拓者在这一领域的合作,包括MD安德森辐射物理学家唱着曹博士。

Schwartz-Duval:最初的数据还显示,黄金治疗有二次效应。我们黄金治疗后应用,我们看到,它抑制pro-cancer信号正常,在不同细胞之间的通信网络。癌细胞沟通时,信号发送到其他细胞可以将这些细胞癌症促进州,这种失控时,癌细胞生长更快,成为恶性。然而,细胞内的黄金生物矿化以某种方式破坏这个pro-cancer变换表明它可以霸占信号网络。我们认为,这种现象可能会一定程度上对新网站的肿瘤生长转移的形成等。随着Sokolov博士,我目前使用MD安德森免疫学家迈克尔·柯伦博士。,探索这个潜力。

接下来是什么对你的研究金纳米颗粒生物矿化?188bet体育网址

那才是我们目前正与临床医生和基本的一个科学家小组评估辐射效应的两个非常重要的器官。在未来几年,我们计划进行进一步的研究评估金盐治疗的治疗效果胰腺和甲状腺癌症,这都是不实用的,非常严重的癌症。我们正在与胰腺癌外科医生迈克尔·金,医学博士在胰腺癌,头颈外科医生医学博士斯蒂芬•赖博士。在甲状腺癌。

我们希望这些研究能提供这个新的放射治疗的治疗效率的进一步证据的策略,最终会导致更有效的治疗方案对癌症患者受到这些致命的癌症。

网上参考病人MD安德森或拨打1-877-632-6789。