นาโนดรอปเลตที่ให้ออกซิเจนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยโฟโตไดนามิก

การบำบัดด้วยโฟโตไดนามิก (PDT) คือการรักษามะเร็งที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งใช้ปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอลระหว่างแสง ยาที่ไวต่อแสง (ไวแสง) และออกซิเจนเพื่อทำลายเนื้องอก โมเลกุลของสารไวแสงจะสะสมอยู่ในเนื้องอกและเปิดใช้งานโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงภายนอก เมื่อเปิดใช้งานแล้ว สารไวแสงจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลออกซิเจนเพื่อสร้างออกซิเจนเดี่ยวที่ทำปฏิกิริยาซึ่งจะฆ่าเซลล์ที่ผิดปกติ

แม้ว่าได้รับ

การพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพสูงในการรักษาเนื้องอกมะเร็งหลายชนิด แต่ประสิทธิภาพการรักษานั้นได้รับผลกระทบอย่างมากจากสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก สำหรับเนื้องอกที่ขาดออกซิเจนซึ่งแสดงการขาดออกซิเจน กระบวนการ PDT อาจไม่ได้ผล เนื่องจากการผลิตสายพันธุ์ออกซิเจนที่เป็นพิษ

ต่อเซลล์จำเป็นต้องมีออกซิเจนระดับโมเลกุลเพื่อทำปฏิกิริยากับสารไวแสง เป็นผลให้เนื้องอกที่ขาดออกซิเจนสามารถพิสูจน์ได้ว่าดื้อต่อ PDTเพื่อจัดการกับอุปสรรคนี้ ทีมนักวิจัยของสหรัฐฯ ได้พัฒนาอนุภาคนาโนเพอร์ฟลูออโรคาร์บอนเพื่อการบำบัดชนิดใหม่ที่ทำหน้าที่เป็นพาหะนำออกซิเจน 

โมเลกุลไวแสง และสารสีเขียวอินโดไซยาไนน์ (ICG) ทำให้ส่งออกซิเจนที่กระตุ้นด้วยแสงไปยังเนื้องอกได้ นักวิจัยเผยแพร่การค้นพบของพวกเขาสูตรนาโนหยดผู้เขียนคนแรก ผู้เขียนอาวุโส จากiBIT Labและภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ร่วมกับทีมงานได้สร้างสารนาโนสามตัวโดยมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่ม PDT 

ในเนื้องอกที่ขาดออกซิเจนกลุ่มประดิษฐ์นาโนดรอปเลตที่มีเพอร์ฟลูออโรเพนเทน (PFP) ซึ่งมีความสามารถในการละลายของออกซิเจนสูงและความสามารถในการพกพา ทำให้เหมาะสำหรับการพกพาออกซิเจน นอกจากนี้ การวิจัยก่อนหน้านี้ยังแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานที่ผลิตขึ้นหลังจากการเปิด

ใช้งานสารไวแสงนั้นอยู่ใน PFP นานกว่าในสภาพแวดล้อมของเซลล์ ดังนั้น นักวิจัยเชื่อว่า อาจเป็นประโยชน์สำหรับการจัดส่งออกซิเจนและสารไวแสงเฉพาะที่ นาโนดรอปเล็ตยังมีความสามารถในการตรวจสอบการดูดซึมและการเปลี่ยนแปลงของระดับออกซิเจนของเนื้องอกในแบบเรียลไทม์ 

เพื่อให้บรรลุ

เป้าหมายนี้ กลุ่มได้สังเคราะห์นาโนดรอปเลตที่มี ICG ซึ่งเป็นสารวินิจฉัยทางแสงที่มีจุดสูงสุดในการดูดกลืนแสงในบริเวณใกล้อินฟราเรด (NIR) โดยทั่วไปแล้ว ICG จะใช้เป็นสารคอนทราสต์ของโฟโตอะคูสติกเนื่องจากจะดูดซับแสงได้มากกว่าเนื้อเยื่อชีวภาพใน NIR และสร้างคลื่นอะคูสติก

เมื่อมีการกระตุ้น สัญญาณนี้สามารถตรวจจับได้ด้วยตัวแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์และวิเคราะห์เพื่อกำหนดระดับของออกซิเจน – จึงให้แนวทางภาพโฟโตอะคูสติก การดูดซับแสงโดย ICG ยังสามารถสร้างความร้อน ซึ่งทำให้หยด PFP กลายเป็นไอ ซึ่งนำไปสู่การส่งสารไวแสงเฉพาะที่ สำหรับการศึกษานี้ 

นักวิจัยได้รวมเอาสารไวแสง ที่มีลักษณะการดูดกลืนแสงที่ 690 นาโนเมตรภายในนาโนดรอปเลตฟังก์ชันนาโนดรอปเล็ตนักวิจัยได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถของนาโนดรอปเลตในการส่งออกซิเจนในรูปแบบหนูของมะเร็งศีรษะและคอ การถ่ายภาพด้วยโฟโตอะคูสติกหลังจากฉีดนาโนดรอปเล็ตแสดงให้

เห็นการเพิ่มขึ้นของออกซิเจนในเนื้องอกโดยรวม พวกเขายังวัดปริมาณออกซิเจนภายในบริเวณต่างๆ ของเนื้องอกก่อนและหลังการให้นาโนดรอปเล็ต สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มออกซิเจนมีความเฉพาะเจาะจงกับบริเวณเนื้องอกที่ขาดออกซิเจน ในขณะที่บริเวณที่มีออกซิเจนสูงจะรักษาระดับที่คงที่

นอกเหนือจากการให้ออกซิเจนที่ประสบความสำเร็จแล้ว อนุภาคนาโน PFP ที่มี ICG ยังสามารถปรับปรุงคอนทราสต์ของเนื้องอกในภาพโฟโตอะคูสติก โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงขนาด 800 นาโนเมตร การปรับปรุงคอนทราสต์นี้ยังพบได้ในภาพอัลตราซาวนด์หลังการให้นาโนดรอเล็ต

ในการตรวจสอบประสิทธิภาพของ PDT ด้วยนาโนดรอปเลตที่อุดมด้วยออกซิเจน นักวิจัยได้ให้นาโนดรอปเลต แก่หนูด้วยอัตราส่วน BPD-ICG ที่ 1:1 และ 1:2 หลังจากฉายรังสีเนื้องอกด้วยเลเซอร์ 690 นาโนเมตร พวกเขาเฝ้าติดตามสัตว์ทุก 2 สัปดาห์เป็นเวลาสูงสุด 15 วัน ตามที่คาดไว้ ไม่มีการตอบสนอง

ต่อการรักษา

สำหรับนาโนดรอปเลตที่ขาดทั้ง BPD และ ICG แม้ว่าจะสังเกตเห็นการตอบสนองในระดับปานกลางสำหรับนาโนดรอปเลตที่มี ICG “เนื่องจาก ICG มีการดูดกลืนแสงที่ 690 นาโนเมตรต่ำ ICG จึงอาจตื่นเต้นน้อยที่สุดและสร้างการตอบสนองความร้อนจากแสงที่อ่อนแอที่ความยาวคลื่นนี้” 

กล่าว การตอบสนองทางการรักษาในสัตว์ที่ได้รับ PFP-BPD-ICG มีประสิทธิภาพดีกว่า ซึ่งเป็นสารไวแสงทางคลินิก เนื่องจากความสามารถในการผลิตออกซิเจนเดี่ยวที่มากกว่า ในที่สุด ทีมงานทราบว่าการใช้ BPD-ICG ที่มีอัตราส่วนการโหลด 1:2 ไม่ก่อให้เกิดการตอบสนองต่อการรักษา เป็นการยืนยัน

ว่าความเข้มข้นของ ICG ที่สูงขึ้นภายในอนุภาคนาโนสามารถลดประสิทธิภาพการรักษาของ BPD ได้ อัตราส่วนการโหลด BPD-ICG ที่ 1:1 แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการรักษาที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันกับการใช้เพียงอย่างเดียวอธิบายว่า “เมื่อรวมสาร หลายตัวไว้

ในตัวพาเดียว สิ่งสำคัญคือต้องเพิ่มความเข้มข้นในการโหลดของสารต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการตอบสนองที่ดีที่สุด”อธิบายอนาคตของนาโนดรอปเลตสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของออกซิเจนนาโนดรอปเลตชนิดใหม่มีประโยชน์ที่ชัดเจนในการเพิ่มประสิทธิภาพของ PDT โดยกำหนดเป้าหมายไป

ยังบริเวณเนื้องอกที่ขาดออกซิเจน กล่าวว่า “ละอองนาโนเหล่านี้ทำมาจากวัสดุที่สามารถเข้ากันได้ทางชีวภาพและผ่านการรับรองทางคลินิกซึ่งอาจช่วยให้เปลี่ยนไปสู่คลินิกได้” Mallidi กล่าวในอนาคต นักวิจัยมีเป้าหมายที่จะใช้คอนทราสต์โฟโตอะคูสติกจากนาโนดรอปเลตเพื่อปรับขนาด PDT ในแบบของคุณตามการดูดซึมไวแสงและปริมาณออกซิเจน ทีมงานยังมองเห็นถึงการใช้อนุภาคเหล่านี้

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์