גם לזהב וגם לסיליקון יש פרופילים של רעילות נמוכה בגוף האדם, והם חומרים פופולאריים במחקרים נוכחיים המנצלים ננו-טכנולוגיה רפואית. סיליקון מתפרק באופן איטי ע"י תהליכים פיסיולוגיים בגוף לחומצה המורחקת מהגוף דרך הכליות. הזהב הוא חומר אינרטי לגוף
| מבנה שבב ביולוגי. מתוך ויקפדיה |
חוקרים הצליחו להשמיד תאי סרטן השד באמצעות הקרנת אור אינפרא-אדום על תרכובות סיליקון מיוחדות הגדושות באטומי זהב. אם השיטה תוכיח את עצמה גם בניסויים קליניים באדם, היא תוכל לספק לחולים חלופה לא-פולשנית לכריתה כירורגית, ולשמש בשילוב עם טיפולים רגילים כנגד סרטן, כגון כימותרפיה, על מנת להגדיל את יעילותם של טיפולים אלו.
"ננו-חלקיקי זהב חלולים מסוגלים לייצר חום אם חושפים אותם ללייזר המקרין אור אינפרא-אדום", אמר ד"ר Haifa Shen, הכותב הראשי של המאמר המתאר את ממצאי המחקר. "מחקרים רבים ניסו להשתמש בננו-חלקיקי זהב עבור הטיפול כנגד מחלת הסרטן, אולם יעילותם לא הייתה די טובה – היה צורך בכמות גדולה של ננו-חלקיקי זהב בכדי לטפל בגידול". במקום להשתמש בגישה זו, החוקרים ניצלו טכנולוגיה שפותחה ע"י המדען הראשי של המחקר שמטרתה להגביר את תגובתם של ננו-חלקיקי הזהב לאור אינפרא-אדום.
"גילינו כי יצירת החום מננו-החלקיקים הייתה יעילה יותר כאשר הכנסנו אותם לתרכובות סיליקון נקבוביות", מסביר החוקר הראשי. החוקרים גילו שכאשר משתמשים באור באורך גל של 808 ננומטרים, חלקיקי הסיליקון המלאים בחלקיקי הזהב חיממו את התמיסה בהם היו נתונים בכעשרים מעלות צלזיוס בתוך שבע דקות. ההנחה היא כי מולקולות מים הנמצאות ישירות סביב החלקיקים הפכו לחמות אף יותר. הניסויים הראו כי התפתחות תאי הסרטן הייתה איטית יותר בנוכחות ננו-חלקיקי סיליקון הגדושים בזהב בשלושה סוגים שונים של סרטן השד. חלקיקי הסיליקון המיוחדים הם תוצאת מחקר קפדני ומדוקדק שנועד לפתח ננו-חלקיקים הנקשרים באופן מועדף לתאים של סרטן השד, בהשוואה לתאים בריאים של, למשל, כבד או המערכת החיסונית.
קבוצת המחקר מצאה כי הגודל והצורה של חלקיקי הסיליקון, וכן הכימיה של פני השטח שלהם, חשובים כולם. אם ננו-חלקיקי הסיליקון גדולים מדי או בעלי צורה אחרת, הם עלולים להיקשר למספר סוגי תאים (ולא רק לתאי סרטן), או לאף תא. מולקולות פוליאמיניות קשורות לחלקיקי הסיליקון על מנת לשפר את משיכתם לפני השטח של תאי הסרטן ולהגדיל את מסיסותם בגוף. ננו-חלקיקי הסיליקון הם בעלי קוטר של מיקרומטר אחד, בעוד שתא סרטן טיפוסי גדול מכך פי עשרה.
"חלקיקי הזהב החלולים שאותם הכנסנו לחלקיקי הסיליקון הנקבוביים חייבים להיות בגודל הנכון ובמרווח הנכון ביניהם על מנת להגיב לאור האינפרא-האדום שבו אנו משתמשים," מסביר החוקר. "יחד עם זאת, יהיה צורך לשנות את אורך הגל של האור האינפרא-אדום כתלות במיקומו של הגידול. אם הגידול קרוב לשכבת העור, נוכל להשתמש באורך גל נמוך יותר. ככל שהגידול נמצא בתוככי הגוף יותר נצטרך להשתמש באורך גל גבוה יותר על מנת לחדור ולהגיע לגידול עצמו. עקב כך, יהיה צורך לשנות את החלל המצוי בתוך חלקיקי הזהב כתלות במיקום הגידול."
גם לזהב וגם לסיליקון יש פרופילים של רעילות נמוכה בגוף האדם, והם חומרים פופולאריים במחקרים נוכחיים המנצלים ננו-טכנולוגיה רפואית. סיליקון מתפרק באופן איטי ע"י תהליכים פיסיולוגיים בגוף לחומצה המורחקת מהגוף דרך הכליות. הזהב הוא חומר אינרטי לגוף.
קרינת אינפרא-אדום – מהסוג המצוי בשלט רחוק לטלוויזיה ובשלטים לפתיחת דלתות החניה – גם היא פחות מסוכנת מאשר קרינה בעלת אורכי גל נמוכים יותר, כגון אולטרא-סגולה, העלולה לפגוע בדנ"א, וכן קרני רנטגן.
ההסבר למנגנון שהתגלה טמון בעובדה כי האנרגיה של אורכי גל מסוימים בספקטרום האור נבלעים במידה רבה ע"י החלקיקים, וכי אנרגיה זו נפלטת בתור אנרגיית חום. בליעה זו מושפעת הן ע"י נפח המרווחים המצויים בתוככי חלקיקי הזהב החלולים, והן ע"י התכונות של הזהב עצמו.
החוקר הראשי אומר כי הוא היה מעונין לברר אם השיטה הזו תוכל לשמש לחיסולם של גידולים שלמים, ולא רק תאי סרטן פרטניים. "אנו מתכננים לערוך ניסויים קדם-קליניים לשם בחינת השפעתה של הטכנולוגיה על גידולים שלמים, על תאי סרטן השד ועל תאי סרטן הלבלב," אומר החוקר. "אנו נרצה לבחון גם אם גישה זו תוכל לשפר את יעילותה של שיטת הכימותרפיה, כלומר – האם נוכל להשתמש בכמות פחותה של תרופות על מנת להשיג את אותה רמת הצלחה עבור הטיפול בגידולים. מחקרים אלו נמצאים בהמשך הדרך."
| {loadposition content-related} |
