Имплантируемые батареи, потребляющие кислород, помогают убить рак

Несмотря на десятилетия исследований и десятки миллиардов долларов, потраченных на исследования и лечение во всем мире, борьба с раком продолжается.

Прогресс достигнут благодаря традиционным методам лечения, таким как хирургия, лучевая терапия, химиотерапия и лекарства. Однако эти методы лечения, часто болезненные и дорогостоящие, могут вызывать неприятные побочные эффекты. Они могут негативно влиять на здоровые клетки организма, а рак, побежденный в одном месте, может вновь появиться в другом.

Новые технологии позволили врачам внедрить в ткани организма небольшие системы доставки лекарств, которые более точно воздействуют на пораженные участки. Однако вопросы биосовместимости и проницаемости остаются актуальными.

Исследователи из Фуданьского университета в Шанхае утверждают, что теперь у них есть лучший подход к борьбе с раком. В статье, опубликованной в журнале Science Advances, Фань Чжан и Юнъяо Ся сообщили, что имплантируемая самозаряжающаяся батарея, потребляющая кислород, может нейтрализовать раковые клетки и помочь их уничтожить.

Раковые клетки обычно имеют низкий уровень кислорода — состояние, известное как гипоксия. Это дало медицине привлекательную цель и четкую задачу: разработать систему доставки лекарств, которая будет искать среду с низким содержанием кислорода и дополнять ее противораковыми препаратами.

Ранее этот подход имел лишь ограниченный успех из-за недостаточного или нерегулярного уровня гипоксии в солидных опухолях. Однако Чжан и Ся заявили, что их подход сосредоточен на окружающей среде клетки, а не на самой клетке.

«Использование имплантируемых устройств для регулирования микроокружения опухоли «in situ» может стать более эффективным способом лечения рака», — делятся ученые.

Они знали, что если им удастся увеличить степень гипоксии, то место опухоли будет легче определить. Поэтому разработали самозаряжающуюся батарею соленой воды, которая может «постоянно регулировать содержание кислорода … в микросреде опухоли».

Батарея является частью двухэтапного подхода к уничтожению опухоли. Она увеличивает и поддерживает состояние гипоксии, в то время как препараты, убивающие опухоли, используются для обнаружения раковых клеток в зонах с низким содержанием кислорода. Ограничивая применение лекарств областями с низким содержанием кислорода, эти препараты практически не влияют на здоровые, богатые кислородом клетки.

В небольшом исследовании подход, основанный на использовании батарейки с лекарствами, полностью уничтожил опухоли у 80% мышей.

По словам Чжана, батарея может непрерывно потреблять кислород внутри опухолевой клетки в течение более чем 14 дней.

«Эта работа представляет собой нечто среднее между технологией батарей и биотерапией. Она не только предлагает новый метод противораковой терапии, но и создает прецедент применения батарей в биомедицине», — отмечают специалисты.

Эксклюзивный перевод

Фото: Достижения науки (2023)

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Разработан датчик, который сможет когда-нибудь включить управляемых разумом роботов

895 Это звучит как что-то из научной фантастики: наденьте специальную электронную повязку и управляйте роботом …