O echipă de tineri cercetători de la Institutul Star-UBB a dezvoltat nou nanosistem hibrid care ar putea ajuta în tratamentul cancerului.
Noul nanosistem hibrid are proprietăți opto-termo-plasmonice deosebite și potențial dual în tratamentul cancerului, bazat pe nanobipiramide de aur încărcate cu molecule de indocianină verde. Acesta a fost dezvoltat de cercetătorii din cadrul Centrului de Nanobiofotonică şi Microspectroscopie Laser al Institutului de Cercetări Interdisciplinare în BioNanoŞtiinţe, unitate de excelență a Institutului Star-UBB.
Dezvoltarea de terapii eficiente pentru tratamentul cancerului reprezintă una dintre principalele provocări ale comunității științifice, arată cercetătorii clujeni, iar în domeniul nanomedicinei există două abordări terapeutice de mare interes: terapia fototermică (PTT) și cea fotodinamică (PDT).
Potrivit specialiștilor, în timp ce PTT se bazează pe conversia luminii absorbite de o nanoparticulă în căldură inducând astfel hipertermie la nivelul celulelor sau ţesutului, PDT se bazează pe generarea de specii de oxigen reactive toxice, ca urmare a unor reacții fotochimice inițiate prin expunerea la lumină a unor molecule sau nanoparticule fotosensibilizatoare.
„Totuși, există relativ puține nanoparticule și molecule fotosensibilizatoare cu activitatea terapeutică în domeniul infraroșu apropiat, așa numita „fereastră spectrală biologică”. Având în vedere faptul că lumina din domeniul infraroșu apropiat poate pătrunde în țesut la adâncimi mult mai mari decât lumina din domeniul vizibil, dezvoltarea de astfel de nanosisteme fotoactive în această fereastră spectrală biologică este de mare interes pentru tratamente PTT şi PDT în adâncimea țesutului.
Iar în acest context, nanoparticulele de aur reprezintă de departe o categorie de nanostructuri foarte atrăgătoare datorită atât proprietăților lor optice unice, cât şi gradului ridicat de biocompatibilitate”, au mai arătat cercetătorii de la UBB.
Deși numeroase forme de nanoparticule de aur (nanosfere, nanobastonașe sau nanostele) au fost implementate cu succes în dezvoltarea de nanosisteme terapeutice, în acest studiu, o geometrie mai puțin cunoscută în literatură este propusă, și anume nanoparticulele bipiramidale, care au potențial terapeutic dual PTT-PDT.
Activitatea PTT și PDT a nanosistemului hibrid a fost testată în soluție apoasă, demonstrându-se că printr-o fotoactivitate simultană a componentelor integrate, conversia termică a luminii se dublează, în timp ce activitatea fotodinamică este amplificată de 8 ori.
Rezultatele acestui studiu au fost validate in vitro pe celule de melanom epitelial. Studiul, care a fost făcut în colaborare cu cercetători de la Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca şi Ecole Normale Supérieure din Lyon, Franţa, a fost publicat recent în revista Science Direct.
Sursa foto: Science Direct
