Bornitrid- Nanoröhren zeigen Potenzial in der Krebsbehandlung

Eine neue Studie hat gezeigt, dass die Zugabe von Bor - Nitrid -Nanotubes an der Oberfläche von Krebszellen kann die Wirksamkeit der irreversible Elektroporation , eine minimal invasive Behandlung von Weichteiltumoren in der Leber , der Lunge , der Prostata , des Kopfes und Halses , der Niere und der Bauchspeicheldrüse zu verdoppeln. Obwohl diese Forschung ist in einem sehr frühen Stadium , könnte es eines Tages zu einer besseren Therapien für Krebs.

Die Studie wurde von Forschern in Italien am Institut für Biowissenschaften, Scuola Superiore Sant'Anna in Pisa mit BNNTs von Forschern der NASA Langley Research Center vorgesehen durchgeführt , das Department of Energy Thomas Jefferson National Accelerator Facility und das Nationale Institut für Luft- und Raumfahrt .

Irreversible Elektroporation ist eine neue Therapie für schwer zu behandelnde Krebsarten in den Weichteilen . Es ist in vielen Krebszentren in den Vereinigten Staaten angeboten und wird für die Wirksamkeit bei einer Vielzahl von bestimmten Krebsarten untersucht . Forscher des Instituts für Lebenswissenschaften begann das Experimentieren mit BNNTs zu sehen, ob die Nanoröhrchen könnte die Behandlung effektiver zu gestalten.

" Irreversible Elektroporation ist eine Weise des Setzens von Löchern in der Wand eines Tumor Zelle ", sagte Michael W. Smith , Chief Scientist bei BNNT , LLC und ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter am NASA Langley Research Center .

Smith erklärte, dass , wenn ein Loch von geeigneter Größe in der Wand einer Zelle hergestellt , die Zelle in einer vorhersagbaren Weise reagiert . Obwohl der genaue Mechanismus noch nicht aufgezeigt worden sind, vermuten die Forscher , dass ein solches Loch könnte Zelltod auslösen . " Die Zelle wird buchstäblich gehen , Oh, etwas ist schrecklich falsch , und sich selbst zu töten. Das nennt man Apoptose ", fügte er hinzu.

Smith las über Studien des italienischen Forschers mit BNNTs in einer Zeitschrift, und er bot den Forschern eine Probe der sehr hochwertige Jefferson Lab / NASA Langley / NIA BNNTs . Diese BNNTs sind hochkristallin und haben einen kleinen Durchmesser . Strukturell enthalten sie auch einige Wände mit minimalen Fehlern und sind sehr lang und sehr flexibel.

Die italienischen Forscher zunächst suspendiert die BNNTs in Glykol - Chitosan, eine Art Bio- Seifenlösung , und verursachte die Rohre mit Schallwellen , um sie in kleinere Teile zu hacken. Die Lösung , die unterschiedliche Mengen an BNNTs , wurde dann auf Cluster von humanen epithelialen Karzinomzellen (auch als HeLa-Zellen genannt) im Labor , um zu sehen , wenn die BNNTs allein würde die Zellen zu töten. Die Forscher ermittelten die Menge der BNNTs , die etwa 25 Prozent der Krebszellen über 24 Stunden getötet.

Die Forscher dann ausgesetzt, die HeLa -Zellen , um die Menge der in der Lösung und BNNTs zapped die Zellen mit 160 Volt der Strom, welcher der Elektroporationsvorrichtung Lieferanten vorgeschlagen Spannung betrug und entspricht einem elektrischen Feld von 800 Volt pro Zentimeter . Die Forscher stellten auch unbelichtet Krebszellen behandelt mit der gleichen Spannung .

Sie fanden, dass die irreversible Elektroporation Behandlungsverfahren mit BNNTs ( 88 Prozent) auf der Zelloberfläche als ohne (40 Prozent) getötet doppelt so viele Krebszellen.

"Sie waren in der Lage, zu bekommen, in einer Petrischale , mehr als das Doppelte der Wirksamkeit . Also, diese Technik doppelt so gut mit unseren Nanoröhren auf die Zellen als ohne sie. Das ist eine große Sache, weil man entweder sehr viel weniger Spannung oder zu töten viel mehr Zellen ", sagte Smith .

Smith und sein Kollege Kevin Jordan, Jefferson Lab Personal -Ingenieur und Chefingenieur bei BNNT , LLC, sagte, dass BNNTs haben eine lange Liste von Einsatzmöglichkeiten .

"Technology Forscher sagen, diese Nanoröhren Energieanwendungen , Medizintechnik und Raumfahrt ", sagte Jordan .

Die Forscher versuchen nun, Scale-up der Produktionsprozess , aber auch die Reinheit der BNNTs verbessern . Ihr Ziel ist, in der Lage, großen Mengen von Rohren für die Erkundung der ganze Bandbreite möglicher Anwendungen zu produzieren.

Zum Beispiel wird die italienischen Forscher mehr hochwertige BNNTs benötigen, um ihre Studien an Mäusen weiter . Umzug in dieser nächste Schritt ist vielversprechend, aber die Forschung ist noch in einem sehr frühen Stadium , und es hat noch einen langen Weg , um die Fortschritte , bevor die Technik für den Einsatz in der Klinik als zur Behandlung von Krebs werden.

Forscher am NASA Langley Research Center , dem Department of Energy der Thomas Jefferson National Accelerator Facility und das Nationale Institut für Luft- und Raumfahrt eine neue Technik, um hochwertige Bornitrid- Nanoröhren ( BNNTs ) zu synthetisieren. Das unter Druck stehende Dampf / Kondensator (PVC) Verfahren wurde mit Jefferson Lab- Freie-Elektronen- Laser entwickelt und wurde später mit einem handelsüblichen Schweißlaser perfektioniert. Bei dieser Technik trifft der Laserstrahl einem Ziel innerhalb einer Kammer mit Stickstoffgas gefüllt . Der Strahl verdampft das Ziel und bilden eine Wolke von Bor Gas. Ein Kondensator , eine gekühlte Metalldraht , in den Bor- Plume eingeführt . Der Kondensator kühlt das Bor Dampf bei dessen Durchlauf , wodurch Flüssigkeit Bor Tröpfchen zu bilden. Diese Tröpfchen verbinden sich mit dem Stickstoff, an Selbstorganisation zu BNNTs .