В основном это работает так: «антитело» — это агент иммунной системы, который прикрепляется к «антигену» — обычно антитела распознают антигены вируса или бактерий и прикрепляются к захватчику, чтобы пометить его для разрушения другими иммунными клетками. . В этом случае исследователи онкологического центра CU разработали антитело, которое распознает и прикрепляет к белку под названием EGFR. Опухоли мочевого пузыря, но не здоровые клетки, часто накапливаются в EGFR. Другие исследователи связали молекулы химиотерапии с антителами, которые распознают EGFR, и использовали эту систему антитело-антиген для микро-нацеливания доставки химиотерапии. В этом случае исследователи использовали изящную химию, чтобы прикрепить наночастицы золота к антителам (потому что наночастицы золота).
Представьте себе: теперь у вас есть двухкомпонентная штука, состоящая из золотой наночастицы, прикрепленной к антителу, которое ищет и связывается с EGFR на поверхности опухолей мочевого пузыря. Если бы только был способ разрушить наночастицы!О, но есть.
Это называется плазмонным резонансом — физическим термином, обозначающим процесс, который заставляет наночастицы вибрировать на определенных частотах света. Вы можете «настроить» наночастицы так, чтобы они испытывали плазмонный резонанс на выбранной частоте. Это, несомненно, очень круто, но на самом деле происходит передача энергии от света к частице таким образом, что создается тепло — и много его на очень небольшой площади. В этом исследовании исследователи настроили свои золотые наночастицы так, чтобы они испытывали плазмонный резонанс в ближнем инфракрасном свете — длина волны света, которая сама по себе является безопасной.
Наконец, когда они направили луч лазера в ближнем инфракрасном диапазоне на конъюгат наночастиц с антителами, наночастицы усугубились, которые нагрели и поджарили близлежащую опухолевую ткань, как Хан Соло, из тяжелого бластерного пистолета DL-44.Для оценки результатов требовалась биолюминесценция.Это потому, что тестируемые опухоли представляли собой очень маленькие шишки на мочевом пузыре мышей.
Их было бы невозможно измерить вручную. Вместо этого опухоли были выращены с использованием клеток, которые экспрессируют фермент люциферазу, который заставляет их светиться, как светлячки …
Чем больше светился мочевой пузырь мыши, тем больше было рака. И наоборот, чем меньше он светился, тем больше рака было убито горячими наночастицами.В исследовании сравнивали мышей, которым вводили EGFR-направленные наночастицы и лазерный свет, с мышами, получавшими только лазерный свет, и обнаружило, что действительно опухоли у мышей с целевыми наночастицами золота светились меньше, чем их аналоги в контрольной группе.
Фактически, эти опухоли светились меньше, чем до лечения, что означает, что этот метод успешно замедлил и даже обратил вспять рост опухоли. Побочные эффекты были минимальными.
«Мы очень воодушевлены этими результатами», — говорит Томас Флэйг, доктор медицинских наук, заместитель декана по клиническим исследованиям Медицинской школы Университета Колорадо и главный специалист по клиническим исследованиям UCHealth.Проект представляет собой долгосрочное сотрудничество между Флейгом и Вон Парком, доктором философии, профессором Н. Рекса Шеппарда кафедры электротехники и компьютеров.
Энергетическая инженерия в CU Boulder.«Это одна из величайших историй в научном сотрудничестве — Вон был в своего рода творческом отпуске здесь, в кампусе, и мы сели и начали обсуждать идеи, касающиеся наших общих интересов. Как мы можем довести наностержни до опухоли? Ответ был EGFR . Какой участок рака позволит нам доставлять инфракрасный свет?
Ах, мочевой пузырь! И как его доставить? Что ж, при раке мочевого пузыря на телескопах, используемых в клинической практике, уже есть источники света, которые могли бы справиться с этой задачей.
Это был интересный — опыт решения проблем, воплощенный в этой технике, от футуристической идеи до чего-то, что теперь показывает реальные перспективы на моделях животных », — говорит Флэйг.