• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nanotechnologiczny atak na nowotwory

    23.03.2010. 12:28
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Koreańscy naukowcy z National Cheng Kung University stworzyli pierwszy wielofunkcyjny nanomateriał - polimerowe nanocząstki o podwójnym przeciwnowotworowym działaniu - infomuje "Chemical Communications".

    Opracowywane obecnie nanomateriały stwarzają unikatową możliwość połączenia wielu przydatnych funkcji w jednym materiale, którego cząstki mają wielkość mierzoną w miliardowych częściach metra - w nanometrach. Tak niewielka średnica umożliwia wnikanie nanocząstek do wnętrza komórek, co jest wykorzystywane przez nanotechnologów do tworzenia nowoczesnych metod terapeutycznych, m.in. nowych technik walki z nowotworami.

    Bazę stanowią nanocząstki o średnicy około 150 nanometrów, które utworzone zostały z polimeru PLGA - ang. poly(lactic-co-glycolic acid), wewnątrz których zamknięto tradycyjnie stosowany w chemoterapii lek antyrakowy - Taxol. Następnie, powierzchnię nanocząstek wzbogacono o drobinki tlenku żelaza o właściwościach magnetycznych oraz dołączono do powierzchni polimeru PLGA przewodzące prąd elektryczny nanocząstki złota.

    Każdy z dodatkowych składników pełni ważną funkcję. Drobinki tlenku żelaza umożliwiają łatwą identyfikację miejsca, w którym znajdują się terapeutyczne wielofunkcyjne polimerowe nanocząstki (za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego).

    Nanometrycznej wielkości cząstki złota, są wykorzystywane jako element terapii antynowotworowej, poprzez przekształcenie promieniowania podczerwonego w energię cieplną. Niszczy to strukturę polimerowych nanocząstek, uwalniając chemoterapeutyk zabijający komórki rakowe. Dodatkowo przeciwnowotworowe działanie wzmocnione jest gwałtownym lokalnym podniesieniem temperatury komórek nowotworowych.

    Według naukowców, przeprowadzone eksperymenty na zwierzętach potwierdzają bardzo dobre właściwości antynowotworowe nowo opracowanego nanomateriału. W przypadku leczonych myszy laboratoryjnych nie zaobserwowano negatywnych skutków chemoterapii, przy jednoczesnej bardzo dużej skuteczności niszczenia komórek nowotworowych.

    Badacze mają nadzieję, że w najbliższej przyszłości terapeutyczne nanomateriały zostaną wykorzystane równie skutecznie podczas leczenia ludzi cierpiących na nowotwory.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Spin – moment własny pędu cząstki w układzie, w którym nie wykonuje ruchu postępowego. Własny oznacza tu taki, który nie wynika z ruchu danej cząstki względem innych cząstek, lecz tylko z samej natury tej cząstki. Każdy rodzaj cząstek elementarnych ma odpowiedni dla siebie spin. Cząstki będące konglomeratami cząstek elementarnych (np. jądra atomów) mają również swój spin będący sumą wektorową spinów wchodzących w skład jego cząstek elementarnych. Superparamagnetyzm – zjawisko pojawiające się w niektórych materiałach magnetycznych, które składają się z bardzo małych krystalitów (1-10 nm) (zwanych nanocząstkami). Nanomateriały – wszelkie materiały, w których występują regularne struktury na poziomie molekularnym, tj. nie przekraczającej 100 nanometrów. Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce granica poniżej której mówi się o nanomateriałach jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać znacznie lepsze właściwości fizyko-chemiczne, mechaniczne, itp.

    Antymateria – układ antycząstek. Antycząstki to cząstki elementarne podobne do występujących w zwykłej materii (koinomaterii), ale o przeciwnym znaku ładunku elektrycznego oraz wszystkich addytywnych liczb kwantowych (np. izospinu, dziwności, liczby barionowej itp). Nośniki oddziaływań - w teoriach kwantowych oddziaływania są przenoszone przez pewne cząstki zwane właśnie nośnikami oddziaływań lub kwantami oddziaływań. Istnieją dwie kategorie takich cząstek - rzeczywiste cząstki (przenoszące oddziaływania elementarne) oraz quasicząstki (pseudocząstki).

    Jądro złożone – rodzaj silnie wzbudzonego jądra atomowego, które powstaje w wyniku zespolenia się ze sobą co najmniej dwóch zderzających się ze sobą jąder, bądź wchłonięcia określonej cząstki przez dane jądro. Produkty reakcji zazwyczaj znacznie różnią się od cząstek padających. Ponadto produkty reakcji przez jądro złożone mają kierunek słabo skorelowany z kierunkiem cząstki padającej. Inaczej niż w reakcji bezpośredniej, w której kierunek ruchu emitowanych cząstek pokrywa się mniej więcej z kierunkiem ruchu cząstki padającej. Jedynie kierunek prostopadły do płaszczyzny wyznaczanej przez kierunek ruchu cząstki padającej i środek bombardowanego jądra jest dyskryminowany, ponieważ jest to kierunek osi obrotu, jaki zaczyna wykonywać uderzone jądro, przy niecentralnym uderzeniu przez cząstkę padającą. Pozostałe kierunki są uprzywilejowane ze względu na pewien wpływ siły odśrodkowej. Akcelerator kołowy (cykliczny) - akcelerator, w którym przyspieszane cząstki poruszają się po torach zbliżonych do kołowych i spiralnych. Zakrzywienie toru wywołuje się za pomocą elektromagnesów rozmieszczonych na planie zbliżonym do okręgu. Elektromagnesy wytwarzają, synchronicznie z przebiegiem cząstek, pole elektryczne o dużej częstotliwości, albo wirowe pole elektryczne wytwarzane przez zmienny strumień magnetyczny. Podczas jednego cyklu cząstki doznają niewielkiego wzrostu energii, dlatego aby otrzymać znaczny wzrost energii, cykl przyspieszania należy wielokrotnie powtórzyć.

    Mikronizacja – proces redukcji średnicy cząstek stałych materiału. Zazwyczaj termin mikronizacji jest używany, gdy cząstki, które są produkowane maja tylko kilka mikrometrów średnicy. Jednak nowoczesne zastosowania (zazwyczaj w przemyśle farmaceutycznym) wymagają średnicy cząstek w skali nanometrów. Duanty - są to dwie komory cyklotronu, które stanowią całość jako para. Do duantów jest podłączony oscylator wytwarzający zmienny prąd o wielkiej częstotliwości i wysokim napięciu. Wewnątrz duantów wytworzone jest pole magnetyczne powodujące zakrzywienie torów naładowanych cząstek. Każdorazowe przejście cząstki przez pole elektryczne występujące w przerwie między duantami powoduje przyśpieszanie cząstki. Aby to mogło zajść, okres zmian prądu musi odpowiadać okresowi cząstki w ruchu obrotowym w polu magnetycznym duantów.

    Cząstki identyczne to cząstki nie różniące się żadną cechą. Ich nierozróżnialność polega na tym, że zmiana współrzędnych i spinów dwóch dowolnych cząstek tego samego rodzaju nie może zmienić prawdopodobieństwa znalezienia każdej z nich w określonej objętości. Liczby kwantowe cząstek identycznych są jednakowe. Funkcje falowe układu cząstek identycznych są albo symetryczne (dla bozonów) albo antysymetryczne (dla fermionów) przy zamianie liczb kwantowych tych cząstek.

    Mikrocząstki – cząstki materii, do których nie stosują się prawa fizyki klasycznej, a ruchem ich i wzajemnymi oddziaływaniami rządzą prawa teorii kwantów. Do nich należą cząstki o rozmiarach nie przekraczających rozmiarów atomów tzn. rzędu 10 cm i mniejszych. Są to więc głownie cząstki elementarne lub ich zespoły (np. jądra atomowe).

    Prędkość dryfu (prędkość unoszenia) – średnia prędkość jaką uzyskuje cząstka (elektron, dziura, jon, itp.) w materiale pod wpływem pola elektrycznego. Używanie tego pojęcia w odniesieniu do cząstek w próżni nie ma sensu, gdyż są one przyspieszane a ich prędkość zależy od różnicy potencjałów i ich masy. W przypadku zaś ośrodków materialnych (ciało stałe, ciecz, gaz, itp.) ruch przyspieszanej cząstki jest spowalniany przez oddziaływania z siecią krystaliczną (w ciele stałym) lub inne cząstki (w cieczy, gazie). W układzie będącym w stanie równowagi prędkości cząstek podlegają pewnemu rozkładowi. Nawet gdy nie jesteśmy go w stanie poznać, można posługiwać się mierzalną wielkością makroskopową: średnią prędkością cząstki, czyli właśnie prędkością dryfu. Pierścień akumulacyjny – kołowy akcelerator cząstek, którego zadaniem jest utrzymywanie krążącej w nim wiązki cząstek przez możliwie długi czas (godziny, czasem dni). Cząstki utrzymywane są zazwyczaj przy stałej energii, często pierścień akumulacyjny rozpędza je najpierw do energii docelowej, a następnie utrzymuje przez dłuższy czas przy tej energii.

    Cząstki fundamentalne – w fizyce, budulec z którego byłyby złożone wszystkie inne cząstki elementarne, a które same nie byłyby już złożone z żadnego innego budulca. Cząstka fundamentalna, nie została jeszcze odkryta. Początkowo myślano, że kwark jest taką właśnie cząstką.

    Dodano: 23.03.2010. 12:28  


    Najnowsze