Магнитни наночастици се борят с рака на костите и подпомагат възстановяването

Изследователи от Бразилия и Португалия създадоха нов магнитен нанокомпозит, предназначен да атакува раковите клетки, засягащи костите, като същевременно подпомага възстановяването на костната система, съобщава онлайн изданието ScienceDaily. Работата, публикувана в Magnetic Medicine, описва структура „ядро–обвивка“, съставена от наночастици железен оксид, обвити с тънко покритие от биоактивно стъкло. Този дизайн позволява материалът да генерира топлина при излагане на магнитно поле, като остава здраво прикрепен към костната тъкан.

Според екипа комбинирането на тези две функции в един материал е било голямо предизвикателство. Новият подход съчетава магнитно нагряване за лечение на рак със свойства, които стимулират регенерацията на костите.

„Магнитните биоактивни нанокомпозити са много обещаващи за терапия на рак на костите, защото могат едновременно да унищожават тумори чрез магнитна хипертермия и да подпомагат растежа на нова кост“, казва д-р Анджела Андраде, водещ автор на изследването. „Открихме, че е възможно да се постигне както висока магнитизация на нанокомпозита, така и силна биоактивност в един и същ материал – нещо, което дълго време беше предизвикателство в тази област.“

За да проверят как материалът се държи в организма, учените поставили нанокомпозитите в симулирана телесна течност. При тези условия частиците бързо образували апатит – минерал, който силно наподобява неорганичната част на естествената кост. Това бързо минерално образуване предполага, че материалът може добре да се свърже с костта след имплантиране.

Изследователите сравнили различни формулировки на нанокомпозита. Една версия, обогатена с по-високо съдържание на калций, се откроила с представянето си. „Сред тестваните формулировки тази с по-високо съдържание на калций демонстрира най-бърза минерализация и най-силен магнитен отговор, което я прави идеален кандидат за биомедицински приложения“, споделя Андраде.

Ядрото от железен оксид придава на материала магнитни свойства. Когато се постави в променливо магнитно поле, то може да произведе локализирана топлина, достатъчно силна, за да увреди или унищожи раковите клетки. Този процес атакува туморната тъкан, като минимизира вредата върху близките здрави клетки.

В същото време покритието от биоактивно стъкло играе ключова роля в оздравяването. То стимулира околната костна тъкан да се регенерира, създавайки стратегия за лечение, която обединява премахването на тумора и структурния ремонт в една стъпка.

„Това изследване предоставя нови прозрения за това как повърхностната химия и структура влияят върху представянето на магнитните биоматериали“, добавя Андраде. „Резултатите отварят нови перспективи за разработването на все по-усъвършенствани многофункционални материали, които са едновременно безопасни и ефективни за клинична употреба.“