Die Schwäche Eines Tumors Mit Nanotechnologie Zur Krebsbekämpfung Ausnutzen
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Anonim

Gewinner des diesjährigen $ 30.000 Lemelson - M.I.T. Der Studentenpreis verwendet Goldnanopartikel, um bösartige Erkrankungen abzutöten, aber gesundes Gewebe zu schonen.

Die Harvard-M.I.T. Die Abteilung für Gesundheitswissenschaften und -technologie (HST) hat heute Geoffrey von Maltzahn zum diesjährigen Empfänger des Ined mit nahem Infrarotlicht ernannt. Das Problem bei der derzeitigen Strahlentherapie ist, dass sie laut von Maltzahn in den meisten Fällen nicht auf bösartige Wucherungen beschränkt ist und gesundes Gewebe ins Kreuzfeuer gerät.

Seine andere preisgekrönte Technik beinhaltet zwei Injektionen: Die erste Charge wird als Späher verschickt, um Tumore zu identifizieren und an sie zu binden. Einmal an Ort und Stelle, dienen sie als Marker für ein zweites Bataillon von Nanopartikeln, die mit Krebsbekämpfungsmitteln bedeckt sind, die die Tumore aufnehmen und zerstören, aber gesundes Gewebe unversehrt lassen. In Mausversuchen stellten von Maltzahn und seine Kollegen fest, dass dieses "Scout-Assassin" -System erfolgreich Medikamentendosen bei Mäusen abgab, die mehr als 40-mal wirksamer und bei der Abtötung von Tumoren viel erfolgreicher waren als injizierte, mit Medikamenten beschichtete Partikel ohne Fähigkeit zur Kommunikation mit Nanopartikel-Fortschrittsteams.

Der Hauptvorteil beider von Maltzahn-Methoden besteht darin, dass das Medikament überall im Körper injiziert werden kann, sich aber nur am Krebsgewebe festsetzt. "Wenn wir dies direkt in den Tumor injizieren würden, wäre dies keine transformative Technologie", sagt er. "Es ist wichtig, dass man es überall im Körper intravenös injizieren kann und es … zu Hause im Tumor hat." Sobald das Arzneimittel abgegeben wurde, würden die Nanopartikel freigelegt und könnten sicher aus dem Körper austreten, nachdem sie von Milz oder Leber aus dem Blut gefiltert wurden, sagt von Maltzahn und bemerkt, dass Gold ein sehr geringes Toxizitätsprofil aufweist.

Laut Catherine Murphy, Chemieprofessorin an der Universität von South Carolina, Columbia, bestimmt die Form eines Metalls, wie viel Licht es absorbiert. "Wenn Sie nahes Infrarotlicht strahlen möchten - was wirklich gut für das Eindringen von Gewebe ist - und etwas verbrennen möchten", sagt sie, "funktioniert eine Stabform wirklich gut." Murphy entwickelte das Verfahren zur Umwandlung kugelförmiger Goldstücke in Nanostäbe, die von Maltzahn in seiner Forschung verwendete.

Von Maltzahn, der mit seiner Beraterin Sangeeta Bhatia, einer Harvard-M.I.T., Zusammengearbeitet hat. Der Professor für Elektrotechnik und Informatik an der HST, der seit fünf Jahren an dieser Forschung beteiligt ist, ist Mitbegründer zweier Unternehmen, von denen er hofft, dass sie zur Kommerzialisierung seiner Technik beitragen können: Im Juli 2007 half er bei der Gründung von Nanopartz, Inc. Mit Sitz in Salt Lake City., ein weltweiter Anbieter von Goldnanopartikeln; Im September 2008 half er bei der Gründung einer Bostoner Firma, Resonance Therapeutics, die seine Techniken zur Krebsbekämpfung weiterentwickeln wird. Eugene Zubarev, Assistenzprofessor für Chemie an der Rice University in Houston, entwickelte die Methode zur Massenproduktion von Nanopartikeln, auf die Nanopartz bei der Herstellung seiner Nanoprodukte angewiesen ist.

Von Maltzahn entwickelte vor zwei Jahren einen weiteren auf Nanotechnologie basierenden Ansatz zur Krebsbekämpfung, der auf polymerbeschichteten Eisenoxid-Nanopartikeln beruhte, die durch DNA-Bänder gebunden waren und zusammen als Magnetamerikaner ein visuelles Bild eines Tumors durch Magnetresonanztomographie (MRT) erzeugten. com berichtete im November 2007. Um die Partikel zu testen, implantierten er und sein Team Mäusen ein mit Nanopartikeln gesättigtes tumorartiges Gel und platzierten die Tiere in den Vertiefungen becherförmiger elektrischer Spulen, die die Nanopartikel über magnetische Impulse aktivierten.

Von Maltzahn sagt, dass er derzeit klinische Studien mit seiner Nahinfrarot-Lasertechnologie (zur Ablation von Krebstumoren) durchführt, aber es ist noch Jahre davon entfernt, eine Routinebehandlung zu werden. Das Scout-Assassin-Modell ist noch weit davon entfernt, ein Grundnahrungsmittel zur Krebsbekämpfung zu werden, sagt Maltzahn und merkt an, dass er und seine Kollegen weitere zwei Jahrzehnte brauchen könnten, um es sicher und effektiv genug für den Einsatz beim Menschen zu machen.

Von Maltzahn plant, seine Unternehmen im Auge zu behalten, während er weiterhin eine akademische Karriere als Professor für biomedizinische oder chemische Verfahrenstechnik verfolgt. Weder die geschäftlichen noch die akademischen Aspekte der Forschung können übersehen werden, wenn die Medizin vom Labor zum Patienten gelangen soll, sagt er. "Eines der Dinge, die mich ansprechen", sagt von Maltzahn, "ist die Entwicklung solcher Therapeutika, so dass sie kommerzialisiert werden können."

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