Sotiris Pratsinis van het ETH in Zürich.
Er worden vele soms listige strategieën bedacht om kankercellen te doden. Bij het Zwitserse ETH in Zürich zijn onderzoekers bezig met uiterst kleine goudkorrels die kunnen worden gebruikt om cellen te ‘roosteren’. De korrels worden warmer als je ze bestraalt met infrarood licht (warmtestraling).
Licht dat door je hand schijnt kleurt rood. Dat komt doordat licht met een langere golflengte (rood) dieper doordringt in je lijf dan licht met een kortere golflengte (blauw). Van die eigenschap maakten de Zwitserse onderzoekers gebruik om nanodeeltjes (zogeheten plamonische deeltjes) te verhitten als ze worden bestraald met infrarood licht. Daarmee zouden, dus, kankercellen kunnen worden gedood.
Goud is zeer populair in medische toepassingen, omdat het niet aangepakt wordt door ons afweersysteem, maar goud heeft normaal niet de juiste thermische eigenschappen. Daartoe moeten de korrels in speciale vormen worden gegoten en dat schijnt lastige te zijn.
Sotiris Pratsinis en mede-onderzoekers hebben nu een truc gevonden om goudkorreltjes op een goedkope manier de juiste vorm te geven. Ze maakten gouden bolletjes met de juiste plasmonische eigenschappen. Elk deeltje is bedekt met een laagje siliciumoxide (zand) dat er voor dient dat de korrels op een bepaalde manier ‘samenklonteren’. Door de juiste afstand tussen de korreltjes kregen de onderzoekers deeltjes die infrarood licht absorberen en omzetten in warmte. “Dat zandlaagje heeft nog een voordeel”, zegt mede-onderzoeker Georgios Sotiriou, tegenwoordig werkzaam aan de Harvard-universiteit. “Het voorkomt dat de korrels vervormen als ze worden verwarmd.” Met de plasmonische deeltjes in de vorm van staafjes schijnt dat een groot probleem te zijn. Ze verliezen daardoor hun plasmonische eigenschappen en absorberen niet langer infrarood licht.
De onderzoekers hebben de methode al uitgeprobeerd op borstkankercellen in een petrischaaltje. Het licht verhitte de cellen tot de dood er op volgde. Cellen met de deeltjes die niet bestraald werden met infrarood bleven leven, evenals cellen zonder de nanokorrels.
Het gaat er dan om die korrels alleen naar de kankercellen te sturen. De onderzoekers gebruikten ook roest op de goudkorrels om de nanokorrels te kunnen manipuleren met magneetvelden. Dit opent ook de mogelijkheid de korrels te verhitten via magneetvelden op plaatsen waar infrarood niet kan komen. “Natuurlijk moeten er nog een hoop vragen worden beantwoord voordat we de deeltjes kunnen gebruiken in mensen”, zegt Jean-Christophe Leroux. Wat gebeurt er met die ‘samenklonteringen’ van goudkorrels in het lichaam in de loop van de tijd? Komen ze in de lever terecht of worden ze afgebroken en uitgescheiden? Deze toch vrij basale zaken moeten allemaal nog worden uitgezocht. En het idee van de magneetvelden is wel aardig, maar het zou natuurlijk veel handiger zijn als je die korrels gericht naar de kankercellen zou kunnen dirigeren door gebruik te maken van eigenschappen die kankercellen wel hebben en gezonde cellen niet.
De met roest bedekte goudkorreltjes zouden ook gebruikt kunnen worden als contrastvloeistof bij mri-opnames of als ‘voertuigen’ voor gerichte afgifte van wat dan ook. “Je kunt de deeltjes zelfs koppelen aan temperatuurgevoelige medicijnafgifte”, zegt Sotiriou. Kan allemaal, maar zorg er eerst maar eens voor dat het in een levend wezen werkt op de plaats waar het moet werken, zonder dat dat beest helemaal affikt.
Bron: Alpha Galileo