"Nanostar" Partikel machen Krebs Zellen leuchten

Suche nach Krebszellen könnte eines Tages beinhalten, scheint einen Laser auf eine bestimmte Region des Körpers, und beobachtete die Krebszellen Leuchten.

Forscher haben eine neue Art von Nanopartikel, die nennen sie "Nanostars", die in Tumorzellen und streuen Licht sammeln, die Tumoren erleichtert zu sehen, mit einer speziellen Kamera entwickelt.

Die Partikel sind jeweils ca. 140 Nanometern (0,000005 Zoll) Durchmesser, und bestehen aus acht Punkten goldenen Sternen, die durch eine Schicht von Farbstoff umgeben und eingehüllt in eine Sphäre von Kieselsäure und einem Polymer. Die Forscher Verfahren zur Herstellung von der Sterns sorgt dafür, dass alle Partikel nahezu identisch, was wichtig ist, weil frühere Bemühungen um solche Nanopartikel machen nicht die konsequente Formen benötigt, produzieren konnten, sagte Dr. Moritz Kircher, molekulare Bildgebung Spezialist am Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York City.

Das regelmäßige Sternform wichtig ist, weil es Licht in einer bestimmten Weise streut, sagte Kircher. Trifft ein Laser eines der Nanostars, streut das Licht mit der gleichen Menge an Energie. Aber eine kleine Anzahl von Photonen – etwa 1 von 10 Millionen--streuen weniger Energie, weil sie einige der chemischen Bindungen in den Farbstoff aufgeben, die Mäntel der goldenen Sternen, verändern das Aussehen der Farbstoff unter dem Laserlicht. [10 Technologien, die Ihr Leben verändern werden]

Normalerweise wäre es schwierig, die Änderung in das Licht zu sehen, aber das Gold verstärkt es genug, so dass Kameras, Kircher erzählte Wissenschaft Live sehen können. Die Nanopartikel können keine noncancerous Zellen im Körper, so dass nur die Krebszellen Leuchten eingeben.

Um ihre Erfindung zu testen, betrachteten die Forscher Mäuse, die genetisch so verändert wurden, dass sie sehr wahrscheinlich an Krebs zu erkranken würden, und mit den Nanostars injiziert.

Die Partikel verteilen gründliche der Blutkreislauf der Mäuse, und in die Krebszellen aufgebaut. Die Forscher dann die Mäuse auf einer Bühne und einen Infrarot-Laser verwendet, um jede Maus zu scannen. Die Forscher fanden heraus, dass die Nanopartikel helle Flecken verursacht wo Krebszellen – und sogar präkanzerösen Zellen — versteckt waren.

"In normalen Organ, Muskel oder Fett [Zellen], verlassen sie nicht die Blutbahn," sagte er. Krebszellen haben größere Poren in den Blutgefäßen, die sie ernähren, so dass die Nanopartikel durch.

Kircher, sagte der präkanzerösen Zellen Leuchten unter dem Laser zu sehen war ein bisschen überrascht, aber es war wichtig, weil es eine Ähnlichkeit zwischen präkanzerösen Zellen und Tumorzellen, die Forscher vermutet hatte, existierte, aber hatte nicht gesehen, aufgedeckt. Man glaubte, dass präkanzeröse Zellen auch größeren Poren, wie Krebszellen entwickeln. Aber niemand hatte sie genügend detailliert beobachtet. Da die Nanostars hell genug, um die präkanzerösen Zellen zeigen waren, ist dies Beweise, dass sie auch größere Poren in den Blutgefäßen.

Die Nanostars könnte bei Behandlung von Patienten mit Krebserkrankungen wichtig sein, in denen die gefährlichen Zellen manchmal schwer sind zu sehen, wie Liposarcoma, ein Krebs, der in den Fettzellen entsteht. "Sie gehen, und öffnen Sie den Bauch sagen und sehen alles, was Fett", sagte Kircher. "Sie sehen einige Streifen, die abnorme Aussehen, aber nicht wissen, wo [Ränder] des Tumors sind. So müssen Ärzte entweder nehmen Sie alle des Gewebes, die möglicherweise Krebs enthalten, oder riskieren, so dass einige Krebszellen im Körper."

Diese neue Nanopartikel würde zeigen, wo die gefährlichen Zellen sind, und die Operation viel präziser, sagte er.

Es gibt andere Vorteile über früheren Bemühungen, sagte Kircher. Die Nanostars sind unspezifisch – sie müssen nicht nach Maß für jede Art von Krebs sein. Frühere Versuche mit Nanopartikeln benötigt oft sie gebaut werden, um zu bestellen, beschichtet mit Proteinen, die für bestimmte Arten von Krebszellen verbinden würde.

Aber bevor diese Nanopartikel in der Klinik gibt es noch einiges um zu tun, ihrer Giftigkeit Tests erhalten die tierexperimentellen Studien erfordern wird, sagte er.

"Das ist wirklich gute Arbeit über Nanotechnologie und deren Anwendung," sagte Andrey Kuzmin, Professor für Physik am Institut für Laser, Photonik und Biophotonik der State University of New York at Buffalo, wer nicht an der Forschung beteiligt war. Kuzmins Team hat auch umfangreiche Arbeit an Nanopartikel. Er fügte hinzu, dass die Verwendung der Form des Sterns neu, war wie die meisten früheren gold-Nanopartikel mehr wie Stangen waren.

Das Werk erscheint in der heutigen (Jan. 21) Ausgabe von Science Translational Medicine.

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