拿铁咖啡泡沫激发Oxygen-Trapping材料来提高癌症治疗

灵感来自于泡沫的拿铁,以及岩石小熊软糖和流行糖果,爱荷华州大学的研究人员正在创造新的生物相容性材料,可以改善癌症化疗和放疗治疗的有效性。

新材料被称为gas-entrapping材料或宝石,可以制定为泡沫,固体,或水凝胶,并被设计成携带高浓度的各种治疗气体直接进入组织,包括肿瘤。

在2月2日发表的一项新的研究中,先进的科学杂志上,研究人员由詹姆斯·伯恩,医学博士,博士和引进Bi,博士在UI,用宝石来提供高水平的氧气直接进入肿瘤。研究表明,这种改进的有效性标准化疗和放射治疗前列腺癌小鼠模型和类型的肉瘤。

除了伯恩,Bi和他们的同事在UI,研究多机构研究工作涉及到麻省理工学院的研究人员,贝斯以色列女执事医疗中心和哈佛医学院。

“我们已经知道了很长一段时间,如果你增加肿瘤内的氧气可以让它更适应辐射,某些化疗,甚至潜在的免疫疗法,”伯恩说,UI的放射肿瘤学助理教授和UI霍尔顿综合癌症中心的一员。“然而,挑战是如何提供一个有效剂量的氧气在一个安全的、受控制的方式。”

新的研究表明,宝石可以显著增加氧含量在实体肿瘤和癌细胞呈现更容易放疗或化疗。氧含量的增加似乎也提高免疫反应,生成反应免疫治疗是关键。

“这些宝石是非常简单,只有三个成分:天然气,起泡剂,增稠剂,”伯恩说,他也是一个UI的生物医学工程助理教授。“我们使用几个独特的定制,将高浓度的气体加压系统成小卷的生物相容性材料,注射或植入组织和允许延长,释放气体的控制。”

创建泡沫宝石,例如,使用一个鞭打siphon-essentially同一设备咖啡师使用使泡沫热巧克力和冷冻咖啡酒但逆向工程接受各种气体,包括氧气。实验室的鞭打文裕章使用安全、低成本的组件发现在许多加工食品的宝石。通过改变每个组件的数量,研究者可以从材料控制释放氧气。因为保险的宝石生产和食用组件,伯恩指出,这些材料的可译性癌症治疗可能是非常高的。

另一个优势是能够植入或宝石直接注入肿瘤。瘤内的癌症疗法是一种方法,已经发展在过去的十年中由于能够实现高浓度的药物在肿瘤较低的副作用。特别是泡沫,可以注入的肿瘤区域所难以治疗或移除手术。

”这个项目的一个方面,很兴奋我癌症生物学的结合原理与材料科学创造一些可以真正有效的,”说研究第一作者Bi,伯恩的实验室的研究科学家。

参考:Bi J,威特E, Voltarelli VA, et al。低成本、high-pressure-synthesized oxygen-entrapping材料来提高治疗实体肿瘤。放置Sci。2023,0 (0):2205995。doi:10.1002 / advs.202205995

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