Nanospindles Kecil Meningkatkan Penggunaan Ultrasound untuk Melawan Kanker

Nanospindles Kecil Meningkatkan Penggunaan Ultrasound untuk Melawan Kanker


Newswise – WASHINGTON, 8 Desember 2020 – Ultrasonografi dapat digunakan untuk mengobati kanker bila digunakan dalam kombinasi dengan molekul yang membuat sistem peka terhadap gelombang suara. Sonosensitizer ini menghasilkan spesies oksigen reaktif beracun yang menyerang dan membunuh sel tumor.

Dalam Tinjauan Fisika Terapan, oleh AIP Publishing, para ilmuwan dari Universitas Soochow di Cina melaporkan jenis sonosensitizer baru berdasarkan titanium dioksida yang didoping vanadium, V-TiO2, yang meningkatkan jumlah kerusakan yang ditimbulkan oleh USG pada tumor. Studi pada tikus menunjukkan bahwa pertumbuhan tumor sangat ditekan jika dibandingkan dengan kelompok kontrol.

Molekul organik telah digunakan di masa lalu sebagai penyensitizer, tetapi molekul ini tidak stabil dan dapat menyebabkan fototoksisitas, di mana paparan cahaya dapat menghasilkan ruam atau sengatan matahari yang parah. Peka anorganik berdasarkan TiO2 nanomaterial juga digunakan, tetapi ini tidak bekerja dengan baik dan dapat tetap berada di dalam tubuh untuk waktu yang lama.

TiO2 tidak berfungsi dengan baik sebagai pemeka, karena struktur elektroniknya memiliki celah pita lebar. Bahkan ketika ultrasound melepaskan elektron dari TiO2 nanopartikel, elektron dengan cepat bergabung kembali dengan nanopartikel, mencegah pembentukan spesies oksigen reaktif yang dapat menyerang sel tumor.

Para peneliti menyadari bahwa mereka dapat menghindari efek ini dengan doping TiO2 nanopartikel dengan vanadium logam membentuk spindel berukuran nano.

“Band gap V-TiO2 nanospindle berkurang, meningkatkan efisiensi produksi spesies oksigen reaktif yang dipicu ultrasound dibandingkan dengan TiO murni2 nanopartikel, ”kata penulis Liang Cheng.

Lingkungan mikro di sekitar tumor adalah kunci untuk metastasis kanker dan menyerang jaringan lain, dan penting untuk cara kerja kemoterapi dan pengobatan lainnya. Lingkungan mikro tumor memiliki pH asam tetapi juga mengandung banyak hidrogen peroksida dan zat yang dikenal sebagai glutathione.

Para penyelidik menyadari V-TiO2 spindel bertindak seperti enzim kecil yang mengkatalisasi proses kimia di lingkungan mikro. Di hadapan gelombang ultrasonik, spindel memungkinkan serangan dua cabang pada tumor: satu melibatkan gelombang suara, yang lain jenis kemoterapi yang mendegradasi hidrogen peroksida dan mengonsumsi glutathione. Kedua efek tersebut membunuh sel tumor tanpa merusak jaringan sehat.

Para peneliti melakukan studi yang cermat menggunakan kontrol pada sel tumor kanker payudara dan pada tikus yang terinfeksi sel kanker ini. Selain pengukuran langsung tentang pertumbuhan tumor, mereka menggunakan probe fluorescent untuk memvisualisasikan spesies oksigen reaktif dan glutathione selama proses tersebut.

“Perlu dicatat bahwa V-TiO2 nanospindle dengan cepat dikeluarkan dari tubuh, ”kata Cheng. “Ini membantu mencegah kemungkinan efek toksisitas jangka panjang.”

Para ilmuwan juga dapat mengamati V-TiO2 nanospindle di limpa dan hati tikus dan, kemudian, di feses dan urin. Tidak ada tanda-tanda yang jelas dari peradangan atau kerusakan organ yang diamati, yang menunjukkan bahwa zat-zat sensitif ini aman dan efektif.

###

Artikel, “V-TiO2 nanospindles dengan kinerja lingkungan mikro yang mengatur tumor untuk meningkatkan terapi kanker sonodinamik, “ditulis oleh Xianwen Wang, Xiyu Wang, Xiaoyan Zhong, Guangqiang Li, Zhijuan Yang, Yuehan Gong, Zhuang Liu, dan Liang Cheng. Artikel ini akan muncul di Ulasan Fisika Terapan tentang 8 Desember 2020 (DOI: 10.1063 / 5.0027606). Setelah tanggal tersebut, dapat diakses di https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0027606.

TENTANG JOURNAL

Ulasan Fisika Terapan menampilkan artikel tentang topik penting dan terkini dalam penelitian eksperimental atau teoritis dalam fisika terapan, atau dalam aplikasi fisika untuk cabang sains dan teknik lainnya. Jurnal ini menerbitkan penelitian asli tentang studi perintis yang menarik minat luas bagi komunitas fisika terapan, dan ulasan tentang bidang fisika terapan yang mapan atau baru. Lihat https://aip.scitation.org/journal/are.

###


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author