BENGALURU: Ilmuwan di Institut India Sains (IISc) telah mengembangkan pendekatan baru yang berpotensi mendeteksi dan membunuh kanker selterutama yang berbentuk benda padat tumor massa.
Mereka telah menciptakan nanopartikel hibrida yang terbuat dari emas dan tembaga sulfida, yang dapat membunuh kanker sel menggunakan panas, dan mengaktifkannya deteksi menggunakan gelombang suara, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam ‘ACS Applied Nano Materials’.
Deteksi dini dan pengobatan adalah kunci dalam perjuangan melawan kanker, kata IISc yang berbasis di Bengaluru dalam sebuah pernyataan pada hari Senin. Nanopartikel tembaga sulfida sebelumnya telah mendapat perhatian karena penerapannya dalam diagnosis kanker, sedangkan nanopartikel emas, yang dapat dimodifikasi secara kimia untuk menargetkan sel kanker, telah menunjukkan efek antikanker.
Dalam studi saat ini, tim IISc memutuskan untuk menggabungkan keduanya menjadi nanopartikel hibrida.
“Partikel-partikel ini memiliki sifat fototermal, stres oksidatif, dan fotoakustik,” kata Jaya Prakash, Asisten Profesor di Departemen Instrumentasi dan Fisika Terapan (IAP), IISc, dan salah satu penulis makalah tersebut. Mahasiswa PhD Madhavi Tripathi dan Swathi Padmanabhan adalah penulis pendamping pertama.
Ketika cahaya menyinari nanopartikel hibrida ini, mereka menyerap cahaya dan menghasilkan panas, yang dapat membunuh sel kanker. Nanopartikel ini juga menghasilkan atom oksigen singlet yang beracun bagi sel, menurut rilis tersebut. “Kami ingin kedua mekanisme ini membunuh sel kanker,” jelas Jaya Prakash.
Para peneliti mengatakan nanopartikel juga dapat membantu mendiagnosis kanker tertentu.
Metode yang ada seperti CT scan dan MRI mandiri memerlukan profesional radiologi terlatih untuk menguraikan gambar. Sifat fotoakustik nanopartikel memungkinkan mereka menyerap cahaya dan menghasilkan gelombang ultrasonik, yang dapat digunakan untuk mendeteksi sel kanker dengan kontras tinggi begitu partikel mencapainya.
Gelombang ultrasonik yang dihasilkan dari partikel memungkinkan resolusi gambar yang lebih akurat karena gelombang suara lebih sedikit tersebar ketika melewati jaringan dibandingkan dengan cahaya. Pemindaian yang dibuat dari gelombang ultrasonik yang dihasilkan juga dapat memberikan kejelasan yang lebih baik dan dapat digunakan untuk mengukur saturasi oksigen pada tumor, sehingga meningkatkan deteksi mereka, katanya.
“Anda dapat mengintegrasikan hal ini dengan sistem deteksi atau pengobatan yang ada,” kata Ashok M Raichur, Profesor di Departemen Teknik Material, dan penulis koresponden lainnya.
Misalnya, nanopartikel dapat dipicu untuk menghasilkan panas dengan menyinari partikel tersebut menggunakan endoskopi yang biasanya digunakan untuk skrining kanker.
Nanopartikel yang dikembangkan sebelumnya memiliki aplikasi terbatas karena ukurannya yang besar. Tim IISc menggunakan metode reduksi baru untuk menyimpan benih emas kecil ke permukaan tembaga sulfida. Nanopartikel hibrida yang dihasilkan – berukuran kurang dari 8 nm – berpotensi dapat berpindah ke dalam jaringan dengan mudah dan mencapai tumor.
Para peneliti percaya bahwa ukuran nanopartikel yang kecil juga akan memungkinkan mereka meninggalkan tubuh manusia secara alami tanpa terakumulasi, meskipun penelitian ekstensif harus dilakukan untuk menentukan apakah nanopartikel tersebut aman untuk digunakan di dalam tubuh manusia.
Dalam studi saat ini, para peneliti telah menguji nanopartikel mereka pada sel kanker paru-paru dan kanker serviks di laboratorium. Mereka sekarang berencana untuk membawa hasilnya untuk pengembangan klinis.
Mereka telah menciptakan nanopartikel hibrida yang terbuat dari emas dan tembaga sulfida, yang dapat membunuh kanker sel menggunakan panas, dan mengaktifkannya deteksi menggunakan gelombang suara, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam ‘ACS Applied Nano Materials’.
Deteksi dini dan pengobatan adalah kunci dalam perjuangan melawan kanker, kata IISc yang berbasis di Bengaluru dalam sebuah pernyataan pada hari Senin. Nanopartikel tembaga sulfida sebelumnya telah mendapat perhatian karena penerapannya dalam diagnosis kanker, sedangkan nanopartikel emas, yang dapat dimodifikasi secara kimia untuk menargetkan sel kanker, telah menunjukkan efek antikanker.
Dalam studi saat ini, tim IISc memutuskan untuk menggabungkan keduanya menjadi nanopartikel hibrida.
“Partikel-partikel ini memiliki sifat fototermal, stres oksidatif, dan fotoakustik,” kata Jaya Prakash, Asisten Profesor di Departemen Instrumentasi dan Fisika Terapan (IAP), IISc, dan salah satu penulis makalah tersebut. Mahasiswa PhD Madhavi Tripathi dan Swathi Padmanabhan adalah penulis pendamping pertama.
Ketika cahaya menyinari nanopartikel hibrida ini, mereka menyerap cahaya dan menghasilkan panas, yang dapat membunuh sel kanker. Nanopartikel ini juga menghasilkan atom oksigen singlet yang beracun bagi sel, menurut rilis tersebut. “Kami ingin kedua mekanisme ini membunuh sel kanker,” jelas Jaya Prakash.
Para peneliti mengatakan nanopartikel juga dapat membantu mendiagnosis kanker tertentu.
Metode yang ada seperti CT scan dan MRI mandiri memerlukan profesional radiologi terlatih untuk menguraikan gambar. Sifat fotoakustik nanopartikel memungkinkan mereka menyerap cahaya dan menghasilkan gelombang ultrasonik, yang dapat digunakan untuk mendeteksi sel kanker dengan kontras tinggi begitu partikel mencapainya.
Gelombang ultrasonik yang dihasilkan dari partikel memungkinkan resolusi gambar yang lebih akurat karena gelombang suara lebih sedikit tersebar ketika melewati jaringan dibandingkan dengan cahaya. Pemindaian yang dibuat dari gelombang ultrasonik yang dihasilkan juga dapat memberikan kejelasan yang lebih baik dan dapat digunakan untuk mengukur saturasi oksigen pada tumor, sehingga meningkatkan deteksi mereka, katanya.
“Anda dapat mengintegrasikan hal ini dengan sistem deteksi atau pengobatan yang ada,” kata Ashok M Raichur, Profesor di Departemen Teknik Material, dan penulis koresponden lainnya.
Misalnya, nanopartikel dapat dipicu untuk menghasilkan panas dengan menyinari partikel tersebut menggunakan endoskopi yang biasanya digunakan untuk skrining kanker.
Nanopartikel yang dikembangkan sebelumnya memiliki aplikasi terbatas karena ukurannya yang besar. Tim IISc menggunakan metode reduksi baru untuk menyimpan benih emas kecil ke permukaan tembaga sulfida. Nanopartikel hibrida yang dihasilkan – berukuran kurang dari 8 nm – berpotensi dapat berpindah ke dalam jaringan dengan mudah dan mencapai tumor.
Para peneliti percaya bahwa ukuran nanopartikel yang kecil juga akan memungkinkan mereka meninggalkan tubuh manusia secara alami tanpa terakumulasi, meskipun penelitian ekstensif harus dilakukan untuk menentukan apakah nanopartikel tersebut aman untuk digunakan di dalam tubuh manusia.
Dalam studi saat ini, para peneliti telah menguji nanopartikel mereka pada sel kanker paru-paru dan kanker serviks di laboratorium. Mereka sekarang berencana untuk membawa hasilnya untuk pengembangan klinis.
