Καρκίνος: Επιστήμονες κατέστρεψαν όγκους χωρίς χημειοθεραπεία

Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν και το Πανεπιστήμιο του Πόρτο ανέπτυξε μια πρωτοποριακή μέθοδο για την αντιμετώπιση του καρκίνου, που συνδυάζει μικροσκοπικά νανοφύλλα κασσιτέρου με υπέρυθρο φως. Η τεχνική αυτή έχει τη δυνατότητα να προσφέρει μια πιο ασφαλή και φθηνή θεραπεία, χωρίς τη χρήση επιθετικών φαρμάκων ή ακτινοβολίας.

Όπως διαβάζουμε στο The Brighter Side News, τα μικροσκοπικά νανοφύλλα οξειδίου του κασσιτέρου (SnOx) κατασκευάζονται μέσω μιας απλής ηλεκτροχημικής διαδικασίας που μετατρέπει το δισουλφίδιο του κασσιτέρου (SnS₂) σε νέα δομή. Τα νανοφύλλα απορροφούν το υπέρυθρο φως και το μετατρέπουν σε θερμότητα, η οποία καταστρέφει τα καρκινικά κύτταρα χωρίς να επηρεάζει τα υγιή. Η στοχευμένη θερμική δράση συμβαίνει εκεί όπου συγκεντρώνεται το φως, επιτρέποντας ακριβή επίθεση στους όγκους.

Πώς λειτουργούν τα νανοφύλλα κασσιτέρου

Στη μελέτη που δημοσιεύεται στο ACS Nano εξηγείται ότι η διαδικασία ξεκινά με στρωματοποιημένα φύλλα SnS₂, τα οποία υποβάλλονται σε οξείδωση για να μετατραπούν σε SnOx. Αυτή η μετατροπή δημιουργεί μικρές ατέλειες που ονομάζονται κενά οξυγόνου, κρίσιμα για την καλύτερη απορρόφηση του φωτός και την παραγωγή θερμότητας. Τα νανοφύλλα είναι λεπτότερα και πιο πορώδη, με μεγαλύτερη επιφάνεια για αλληλεπίδραση με το φως. Όταν εκτίθενται σε υπέρυθρο φως, μπορούν να θερμανθούν πάνω από 60°C, θερμοκρασία ικανή να σκοτώσει τα καρκινικά κύτταρα. Στους πειραματικούς ελέγχους, η θεραπεία διήρκεσε 30 λεπτά και σκότωσε έως και 92% των κυττάρων δερματικού καρκίνου και περίπου τη μισή ποσότητα κυττάρων κολοορθικού καρκίνου, αφήνοντας ανέπαφα τα υγιή κύτταρα.

Μικροσκοπικές παρατηρήσεις έδειξαν ότι τα νανοφύλλα εισέρχονται στα καρκινικά κύτταρα και διαχέονται στο εσωτερικό τους. Όταν ενεργοποιούνται από το φως, απελευθερώνουν στιγμιαία θερμότητα που καταστρέφει την κυτταρική μεμβράνη και προκαλεί κυτταρικό θάνατο χωρίς να επηρεάζεται ο περιβάλλων ιστός. Τα υλικά παραμένουν σταθερά και μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους θερμότητας και ψύξης, ενώ μπορούν να αποθηκευτούν σε νερό χωρίς να χάσουν τις ιδιότητές τους, καθιστώντας τα κατάλληλα για ιατρική χρήση.

LED αντί για λέιζερ: πιο φθηνό και ασφαλές

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα είναι η αντικατάσταση των λέιζερ με LED, τα οποία είναι φθηνότερα και ασφαλέστερα. Η επιτυχία των νανοφύλλων βασίζεται στα κενά οξυγόνου που επιτρέπουν καλύτερη απορρόφηση του φωτός και παραγωγή θερμότητας. Οι επιστήμονες μπορούν να προσαρμόζουν τη συμπεριφορά τους ανάλογα με τις συνθήκες οξείδωσης. Σε σύγκριση με άλλα φωτοθερμικά υλικά, όπως χρυσά νανοράβδοι ή ανθρακικά υλικά, τα SnOx νανοφύλλα είναι οικονομικά, χημικά σταθερά και φιλικά προς το περιβάλλον. Η διαδικασία κατασκευής γίνεται σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς τοξικά χημικά.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν να δοκιμάσουν τα νανοφύλλα σε ζωντανά μοντέλα ζώων για να αξιολογήσουν την κυκλοφορία τους στο σώμα και την ασφάλεια μακροπρόθεσμα. Η τεχνολογία αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε άλλες εφαρμογές, όπως θεραπεία πληγών ή αντιμετώπιση μικροβίων.