团队开发纳米粒子来对抗癌症

在追求现代化的癌症治疗和诊断,一个麻省理工学院教授和她的同事们创造了纳米颗粒模拟血小板。

团队希望利用这些多功能粒子体内执行不同的医疗任务,从成像药物输送。

经过多年的研究,“我们仍然治疗癌症手术,放疗和化疗,”桑吉塔•巴蒂亚说,副教授麻省理工学院的电气工程和计算机科学麻省理工大学的和健康科学和技术。

“人们现在开始考虑更多的“神奇旅程,”,科幻电影,小型手术团队注入到一个人,”她说。

美国国家癌症研究所已认识到Bhatia的工作的价值,并授予她继续研究这一行。巴蒂亚和合作者迈克尔·j·水手,化学家和材料科学家加州大学圣地亚哥埃尔基Ruoslahti,肿瘤生物学家伯纳姆医学研究所在5年内,将获得430万美元的资金。

这笔赠款将让团队继续工作有前途的纳米颗粒的解决方案,而不是微型手术团队,做有可能帮助识别肿瘤并在本地提供化疗。

一个解决方案已经开始涉及使用纳米粒子对癌症成像。下滑通过微小的差距存在于快速增长的肿瘤血管,然后粘在一起,粒子创建质量有足够的磁信号可以被探测到的磁共振成像(MRI)的机器。

“这可能允许非侵入性成像快速增长的癌症肿瘤的“热点”,“巴蒂亚说。团队将继续这个测试的研究在动物模型的成像能力。

另一个解决方案,在1月16日的描述美国国家科学院院刊》上,是一个“自导”纳米模仿血小板。血液中血小板自由流动和行动只在需要的时候,通过键控在受伤的血管和积累形成凝块。同样,这些新的纳米颗粒主要在肿瘤血管的一个独特的特征。

Ruoslahti发现,肿瘤血管内壁包含网络凝结的血浆蛋白中没有其他组织。他还发现了一个肽结合这个网络。通过附加这肽纳米颗粒,研究小组创建了一个粒子目标肿瘤而不是其他组织。当注入小鼠肿瘤的血液,肽坚持肿瘤的凝结的网。

一个意想不到的纳米粒子的特性是他们聚集,反过来,引起更多的凝结。这有助于增强粒子的影响。“纳米技术的一个缺点是你缩小一切,包括货物,”巴蒂亚说。“你需要粒子为他们积累有效。”

这些新粒子的组装集中他们的方式可以改善肿瘤成像功能前面描述的团队。这些粒子也有可能作为一种手段导致凝块足够大的切断肿瘤的血液供应或将药物直接进入肿瘤。

然而,未来也存在一些挑战。首先,团队必须确认这些粒子只有积累所需的地方。同时,他们需要更好的方法来保持纳米颗粒在血液中。身体自然清除这些异物通过肝脏和脾脏。

团队设计了一个意味着暂时禁用这个自然清算系统。他们创造了一个“诱饵”粒子浸透这暂时清算系统,使肿瘤组织中的活性纳米粒子时间积累。然而,这些诱饵是有毒性的,一些老鼠和禁用的系统通常保护身体,使它容易受到其他入侵者。

这个挑战吻合很好地Bhatia的其他工作。不仅她有专长肝脏功能,她在麻省理工大学癌症中心的指导设备和纳米技术卓越,分析新材料的毒性和标准化工作指南纳米材料毒性。

“我们需要能够更好地理解整个系统能够使领域向前发展,”她说。

除了水手和Ruoslahti Bhatia对俄罗斯最近的美国科学院院刊》上发表了一篇论文的合著者Simberg, Tasmia Duza,马库斯essl发表,Jan尿布垫Lianglin张和奥斯汀m . Derfus从作者Ruoslahti的实验室加州大学圣芭芭拉;罗伯特·m·霍夫曼霁和奥斯汀m . Derfus Ho公园加州大学圣地亚哥;杨和孟和罗伯特·m·霍夫曼抗癌。

这项研究是由美国国家癌症研究所支持,从美国国立卫生研究院。