新的纳米粒子放射治疗期间可以保护骨骼

中央佛罗里达大学材料科学工程师梅兰妮Coathup和Sudipta密封设计了一种氧化铈纳米颗粒——人造酶保护骨骼对辐射造成的损害。纳米颗粒还显示能力提高骨再生,减少损失的血细胞和帮助杀死癌细胞。

他们的研究中,一个与奥克兰大学合作,北卡罗莱纳州t大学、谢菲尔德大学和英国哈德斯菲尔德大学发表在生物活性材料。

大约50%的癌症病人接受放射治疗,治疗,使用带电粒子杀死癌细胞。约40%的病人治愈疗法。然而,骨损伤是一种副作用,影响大约75%的病人接受辐射。

”因为它的钙含量高,骨吸收更多的辐射30 - 40%比其他组织,所以它是一种常见的损伤,“Coathup说,导演UCF的Biionix教员集群。“辐射使骨脆,容易断裂。由于辐射造成的损害,很多人无法修复骨折。在某些人身上,这导致截肢解决并发症。”

虽然放疗光束直接针对肿瘤,周围的健康组织也会受损,会导致许多额外的健康问题的病人。

“目前,没有真正的药物或疗法来保护健康组织的损伤引起的辐射,“Coathup说。“这不仅是一个问题对癌症患者接受放疗,但也是未来宇航员和深太空探索的问题。”

人体的自然防御辐射的一组酶被称为抗氧化剂——但这防御系统变得容易被辐射和自己无法保护身体不受损害。主要nanotechnologist密封,设计了氧化铈纳米颗粒或者nanoceria模仿这些抗氧化剂的活性和有更强的防御机制在保护细胞DNA损伤。

“nanoceria使用专门设计的再生晶格结构负责摧毁有害活性氧,放射治疗的副产品,”封说。

范使用博士后研究员,Coathup测试nanozyme住模型接受放射治疗。

“我们的研究表明,将老鼠暴露在辐射水平给癌症患者导致类似软弱和受损的骨头,“Coathup说。“但是,当我们把动物与nanozyme三之前和期间的辐射剂量超过三天,我们发现骨并未损坏,和有一个健康的骨骼强度相似。”

研究还表明,nanozyme治疗帮助杀死癌细胞,可能由于酸度的增加,防止损失的白色和红色的血液细胞,通常发生在癌症患者。白色和红细胞计数较低意味着病人更容易感染机会,无法对抗癌症和更疲劳。另一个有趣的发现是,纳米颗粒还增强健康细胞产生更多的抗氧化剂的能力,减少炎症(这也会导致骨质流失),促进骨形成。

未来的研究将确定适当的剂量和管理nanozyme和进一步探索nanozyme如何帮助杀死癌细胞。研究人员还将重点研究乳腺癌的背景下,女性比男性更容易受到骨质破坏。

“癌症患者已经在战斗一种疾病,”Coathup说。“他们不应该担心骨折和组织损伤。所以我们希望这个突破将帮助幸存者回到一个正常的生活,健康的生活。”

参考:魏F, Neal CJ, Sakthivel TS, et al .电离辐射诱导的新颖的方法预防使用设计师多功能氧化铈nanozyme骨质流失。生物活性材料。2023;21:547 - 565。doi:10.1016 / j.bioactmat.2022.09.011

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。