באופן מסורתי, קרינה, כימותרפיה וניתוחים היו הדרכים הנפוצות ביותר להסיר ולהשמיד תאים ממאירים. עם זאת, מכיוון שטיפולים אלה יכולים גם לפגוע בתאים בריאים, לרוב יש להם תופעות לוואי משמעותיות. כיום, טיפולים מדויקים וממוקדים יותר מתגלים, נועדו לתקוף תאים סרטניים תוך חסכון ברקמות רגילות.
פרופסור אייג'ירו מיאקו וצוות המחקר שלו במכון המתקדם למדע וטכנולוגיה מתקדמים ביפן (JAIST) מחלצים גישות חדשניות כאלה לטיפול בסרטן. בעבר, צוותו פיתח חיידקים המכוונים לגידולים המפעילים את מערכת החיסון לתקוף תאי גידול. במחקר שפורסם בכתב העת מדע קטן ב- 3 במרץ 2025, פרופ 'מיאקו וצוותו פיתחו חלקיקים חלקיקים שיכולים להיות מופנים מגנטית לתאי הגידול ואז לחמם לייזר להשמדת תאי הגידול.
טיפול זה מבוסס על טיפול פוטותרמי, הכרוך בחיבור חלקיקים ננו -פוטו -תרמיים – חלקיקים הסופגים אור וממירו אותו לחום – להשמדת תאים סרטניים באופן סלקטיבי. כאשר הם נחשפים לאור לייזר כמעט אינפרא אדום (NIR), חלקיקי הננו מייצרים חום, ומשמידים את הגידול. הצוות השתמש ב- BioCombative Carbon Nanohorns (CNHS) כסוכנים הפוטותרמיים. CNHS הם מבנים ננו-גרפיים כדוריים אשר הועסקו בעבר לצורך מסירת תרופות והדמיה ביולוגית. עם זאת, אתגר מרכזי בשימוש ב- CNHS הוא הבטחה כי חלקיקי הננו מצטברים ביעילות בגידולים.
כדי לטפל בכך, הצוות שינה את ה- CHNs על ידי הוספת נוזל יוני מגנטי 1-בוטיל-3-מתילימידאזוליום טטרכלורופראט ((BMIM) (FECL4)) אל פני השטח שלהם. לנוזלים יוניים יש תכונות נגד סרטן ומעניקים תכונות מגנטיות לננו -חלקיקים, ומאפשרים להנחות אותם לאתרי גידול באמצעות מגנט חיצוני. עם זאת, CNHs אינם מסיסים באופן טבעי במים, ו- (BMIM) (FECL4) הוא הידרופובי (דוחה מים), מהווה אתגר לשימוש בגוף. כדי לשפר את פיזור החלקיקים בגוף, החוקרים הוסיפו ציפוי של פוליאתילן גליקול כדי לשפר את מסיסות המים של החלקיק ואת פיזור הגוף. הם גם שילבו צבע פלואורסצנטי, ירוק אינדוצינין, בחלקיקי הננו כדי לשמש כגשש חזותי, ומאפשר ניטור בזמן אמת אחר הננו-חלקיקים.
"הגישה החדשנית של המחקר הזה על ננו -קומפלקס מאפשרת לנו ליישם נוזלים יוניים מגנטיים על טיפול בסרטן לראשונה," מסביר פרופסור מיאקוו "זה מייצג קידום משמעותי, ומציע דרך חדשה לתרנוסטים סרטניים."
חלקיקי הננו רק 120 ננומטרים בגודלן היו יעילות המרה פוטותרמית של 63%, והיו בעלי ביצועים טובים יותר של חומרים פוטותרמיים קונבנציונליים, והיו מספיקים כדי להרוג תאים סרטניים. בבדיקות מעבדה, כאשר מתווספים לתאי קרצינומה במעי הגס הנגזרת עם עכברים (Colon26), חלקיקי הננו גרמו למעשה למוות של תאים לאחר חשיפה ללייזר NIR של 808 ננומטר בגובה 0.7 וואט (~ 35.6 מ"מ מ"מ.−2) למשך 5 דקות. כאשר הוזרקו לעכברים עם גידולים ב- Colon26, החוקרים הצליחו לכוון את חלקיקי הננו לגידול באמצעות מגנט. חלקיקי ננו שהצטברו אלה חיממו את הגידולים ל 56 מעלות צלזיוס, טמפרטורה גבוהה מספיק כדי להרוס תאים סרטניים. התוצאות היו מבטיחות: עכברים שטופלו בחלקיקי הננו המונחים על ידי המגנט הראו חיסול גידול מלא לאחר שישה טיפולי לייזר, ללא הישנות במהלך 20 הימים שלאחר מכן. לעומת זאת, כאשר חלקיקי הננו לא הונחו על ידי מגנטים, הגידולים נערכים לאחר הופסק הטיפול בלייזר, מה שמצביע על כך שלא הצטברו חלקיקים ננו לא מספיקים כדי למגר באופן מלא את תאי הסרטן.
טיפול חדשני זה משלב שלושה מנגנונים חזקים: הרס מבוסס חום של תאי סרטן, ההשפעה הכימותרפית המוקדת לגידול של הנוזל היוני והדרכה מגנטית. גישה רב -מודאלית זו מציעה אלטרנטיבה יעילה יותר לטיפולים קונבנציונליים, אשר בדרך כלל מסתמכים על אופן פעולה יחיד. יתר על כן, המחקר מדגיש את הפוטנציאל של נוזלים יוניים מגנטיים בטיפול בסרטן, וסולל את הדרך לאסטרטגיות טיפוליות חדשות.
"ננו-פלטפורמה פשוטה אך יעילה ביותר, הממנפת מנגנוני הריגת גידולים מרובים, יש פוטנציאל משמעותי ליישומים קליניים עתידיים באבחון וטיפול בסרטן", " אומר פרופ 'מיאקוו "עם זאת, בדיקות בטיחות נוספות ופיתוח מערכת לייזר אנדוסקופית יעילה יהיו נחוצים לטיפול בגידולים עמוקים יותר."
