麻省理工学院开发了可以描关于天赋平台绘肿瘤的纳米传感器

时间:2021-01-14 13:12 作者:http://zdtnx.com.cn/ 分享到:
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麻省理工学院的工程师们开发了一种新的纳米传感器,可以描绘肿瘤的轮廓,并可能对它们对某些疗法的反应产生深入的了解。
 
麻省理工学院的研究人员设计出了可以描绘肿瘤的纳米传感器,并可能对它们对某些疗法的反应有深入了解。该系统基于一种叫做蛋白酶的酶的水平,癌细胞利用蛋白酶来改造周围环境。
 
一旦用于人类,这种类型的传感器可以用来确定侵略性肿瘤和帮助医生选择最好的治疗,多萝西和约翰威尔逊教授桑吉塔•巴蒂亚说健康科学和技术,麻省理工学院的电气工程和计算机科学和成员的科赫研究所综合癌症研究。
 
“这种方法令人兴奋,因为人们正在开发蛋白酶激活的疗法,”Bhatia说。“理想情况下,你希望能够根据患者的蛋白酶活性对其进行分层,并确定哪些患者是这些疗法的良好候选者。”关于天赋平台
 
一旦注射到肿瘤部位,纳米传感器就会被对健康组织无害的磁场激活。在与靶肿瘤蛋白相互作用并被靶肿瘤蛋白修饰后,这些传感器就会分泌在尿液中,在不到一小时的时间内很容易被检测到。
 
Bhatia和1942届材料科学与工程副教授Polina Anikeeva是这篇发表在《纳米快报》杂志上的论文的资深作者。这篇论文的主要作者是科赫研究所博士后西蒙·舒尔和研究生Jaideep Dudani。
 
热量和释放
 
肿瘤,尤其是侵袭性肿瘤,蛋白酶水平经常升高。这些酶通过切割组成细胞外基质的蛋白质来帮助肿瘤扩散,细胞外基质通常包围细胞并将其固定在原位。
 
2014年,Bhatia和同事报道了利用纳米颗粒与一种名为基质金属蛋白酶(MMPs)的蛋白酶相互作用来诊断癌症。在这项研究中,研究人员提供了携带肽或短蛋白片段的纳米颗粒,这些肽段被MMPs切割。如果基质金属蛋白酶存在,成百上千的裂解肽将从尿液中排泄出来,它们可以通过类似于妊娠测试的简单纸上测试来检测。
 
在新的研究中,研究人员想要调整传感器,以便他们可以报告肿瘤在已知位置的特征。要做到这一点,他们需要确保传感器只产生来自目标器官的信号,不受可能在血液中产生的背景信号的影响。他们首先设计了一种传感器,这种传感器在到达目标时可以用光激活。然而,这需要使用紫外线,而紫外线不能穿透组织很远。
 
“我们开始思考我们可以使用什么样的能量来深入人体,”Bhatia说,她也是麻省理工学院医学工程与科学研究所的成员。
 
为了实现这一目标,Bhatia与Anikeeva合作,后者专门使用磁场来远程激活材料。研究人员决定将Bhatia的蛋白酶传感纳米颗粒与暴露在交变磁场中会升温的磁颗粒封装在一起。磁场是由一个每秒改变大约50万次极性的小磁线圈产生的
 
 
当磁性粒子升温时,包裹这些粒子的热敏材料就会分解,从而释放出蛋白酶传感器。然而,这些颗粒不会产生足够的热量来损伤附近的组织。天富平台优势
 
韩国科学技术高级研究院生物和脑工程副教授Ji Ho (Joe) Park说:“从患者的生物液中检测肿瘤特异性蛋白酶活性一直很有挑战性,因为这些蛋白酶也存在于血液和其他器官中。”
 
“这项工作的重点在于具有时空可控性的磁热响应蛋白酶纳米传感器,”没有参与这项研究的Park说。“有了这些纳米传感器,麻省理工学院的研究人员可以通过显著减少脱靶激活来检测更多涉及肿瘤进展的蛋白酶活性。”
 
选择的治疗方法
 
在一项对老鼠的研究中,研究人员表明,他们可以使用这些粒子,根据它们产生的蛋白酶数量,正确地描述不同类型的结肠肿瘤。
 
基于蛋白酶的癌症治疗,目前正在进行临床试验,包括针对肿瘤蛋白的抗体,但有“面纱”防止它们在到达肿瘤之前被激活。面纱是由蛋白酶分解的,所以这种疗法对蛋白酶水平高的患者最有效。
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