Doktorlar, kanser teşhisi ve vücuttaki tümörleri vurgulamak için, tümörlere yapıştıklarında yanan küçük optik problar (nanoproblar) kullanabileceklerini belirtmişlerdir. Bu nanoproblar, doktorların vücuttaki kanserlerin yerini, şeklini ve boyutunu tespit etmesini sağlamaktadır. Nanoprobların çoğu floresan olmakla birlikte mavi gibi belirli bir renkteki ışığı emerler ve ardından yeşil gibi farklı bir renkteki ışığı geri yayarlar. Bununla birlikte uzmanlar, insan vücudunun dokuları da ışık yayabildiğinden, nanoprobun ışığını arka plan ışığından ayırmanın zor olabileceğini ve yanlış yorumlamaya yol açabileceğini belirtmişlerdir. Şimdi, Imperial College London'daki araştırmacılar, ikinci harmonik nesil (SHG) olarak bilinen yeni bir tür parlayan teknoloji ile ışık yayan, biyoharmonoforlar olarak adlandırılan ve Imperial'da patentli olan yeni nanoproblar geliştirdiklerini bildirmişlerdir. Nanoprobları zebra balığı embriyolarında test ettikten sonra, araştırmacılar kanser hücrelerini hedef alacak şekilde modifiye edilen biyoharmonoforların tümörleri floresan nanoproblara göre daha parlak ve daha uzun süreler boyunca vurguladığını bulmuşlardır. Işıkları, genellikle ışık yayan doku tarafından kolayca tespit edilebilir ve ayırt edilebilir olmakla birlikte ayrıca tümör hücrelerine tam olarak yapışmakta ve sağlıklı hücrelere bağlanmadığından onları tümör kenarlarını tespit etmede daha hassas hale getirmektedir. Imperial Biyomühendislik Bölümü'nden baş araştırmacı Dr. Periklis Pantazis, biyoharmonoforların, tümörleri tespit etmede şu anda mevcut olandan daha etkili bir yolu olabileceğini belirtmiş ve klinik uygulamada kanser teşhisi ve tedavisi için harika olabilecek özellikleri benzersiz bir şekilde birleştirdiklerini ve daha fazla araştırmanın ardından sonunda hasta sonuçlarını iyileştirebileceklerini sözlerine eklemiştir. Bulgular ACS Nano'da yayınlanmıştır. Biyoharmonoforlar, vücutta bulunan proteinlerin aynı maddeleri olan peptitlerden yapıldıkları için hem biyolojik olarak uyumludur hem de biyolojik olarak parçalanabilmektedirler. 48 saat içinde vücutta doğal olarak metabolize olurlar ve bu nedenle uzun vadeli sağlık riskleri oluşturmaları olası değildir.
Kanseri teşhis etmede ve tedavileri hedeflemede güçlü araçlar
Araştırmacılar, hassas tümör tespitini araştırmak için ilk önce zebra balığı embriyolarına kötü huylu kanser hücreleri enjekte ettiklerini ve bunun da tümör hücrelerinin kontrol edilmeden çoğalmasına izin verdiğini belirtmişlerdir. Yirmi dört saat sonra, tümör hücrelerinde spesifik olarak bulunan p32 peptid moleküllerini hedef alacak şekilde modifiye edilmiş biyoharmonoformları enjekte ettiklerini bildirmişlerdir. Ardından, modifiye edilmiş biyoharmonoforların tümörleri ne kadar iyi tespit ettiğini incelemek için Imperial'ın Işık Mikroskobu ile Görüntüleme Tesisi'nde boyutlandırma tekniklerini kullanmışlardır. Biyoharmonoforların olağanüstü tespit hassasiyetine sahip olduğunu, yani belirli tümör hücrelerine bağlandıklarını ancak sağlıklı olanlara bağlı olmadıklarını bulduklarını bildirmişlerdir. Floresan etkinleştirilmiş nanoproblar daha az spesifik bağlanma eğilimindedir, bu da sağlıklı hücreleri tümör hücreleri olarak yanlış gösterebilecekleri anlamına gelmektedir veya bunun tersi de geçerlidir. Ayrıca araştırmacılar, floresandan farklı olarak, bioharmonoforların ağartıcı olmadığını, yani zamanla ışık yayma yeteneklerini kaybetmediklerini bulmuşlardır. Ek olarak, biyoharmonoforlar tarafından yayılan ışık, floresan nanoproblarda olduğu gibi doymamış, yani daha fazla ışıkla aydınlatıldıklarında daha parlak hale gelmişlerdir. Bu şekilde tümörler daha da netleşmiştir. Dr Pantazis, tümör nanoproblarının, hücreleri spesifik ve net bir şekilde kanser teşhisi için vurgulaması çok önemli olduğunu belirtmiştir. Dr Pantazis, kavram kanıtı çalışmalarının, çok parlak biyoharmonoforların önümüzdeki yıllarda kanseri teşhis etmede ve tedavileri hedeflemede güçlü araçlar olabileceğini gösterdiğini de sözlerine eklemiştir. Biyoharmonoforların üretiminin ucuz, tekrarlanabilir, ölçeklenebilir ve oda sıcaklığında yaklaşık iki gün sürdükleri bildirilmiştir. Araştırmacılar bulguların zebra balıklarının ötesine ne kadar iyi tercüme edildiğini belirlemek için artık memelilerde test edilmelerinin gerektiğini belirtmişlerdir.
Imperial College London, Tumors illuminated brightly and precisely with new biodegradable nanoprobe, ScienceDaily, 11 March 2021.+ Tüm Referansları Göster