用于癌症放射治疗的超小金属氧化物放射增敏剂
今天，癌症的治疗方法相互补充。放射治疗经常被使用，例如，可以与手术和化疗相结合。尽管电离辐射治疗在医学上已经使用了100多年，但即使是现代肿瘤学，有时也对其疗效不满意。原因是:恶性肿瘤对辐射并不总是足够敏感。Empa研究人员Lukas Gerken说:“如果可以提高肿瘤细胞的敏感性，放疗就可以更有效、更温和地进行。”
换句话说:用比目前更低的辐射剂量可以达到预期的治疗结果，或者特别是抗辐射肿瘤最终可能对辐射变得敏感。来自圣加仑恩帕粒子-生物相互作用实验室和苏黎世联邦理工学院纳米粒子系统工程实验室的Lukas Gerken和Inge Herrmann领导的团队正在与圣加仑州立医院的肿瘤学家合作，寻找致敏方法肿瘤细胞辐射。
研究人员已经将目光投向了由金属氧化物制成的纳米颗粒，这种纳米颗粒可以作为所谓的放射增敏剂。该团队现在成功地大量生产了这些放射增敏剂，并更详细地分析了它们的效果。研究人员最近在该杂志上发表了他们的研究结果材料化学．
在火中治愈
在癌症研究在美国，目前正在进行各种物质的研究，以使肿瘤的照射更有效。在这种情况下，由金或更奇特的金属氧化物(如二氧化铪)制成的纳米颗粒究竟是如何工作的，目前尚不完全清楚。然而，我们所知道的是，一个复杂的反应级联在体内施加氧化应激癌症细胞．这样，恶性细胞的修复机制可能会被破坏。
为了使纳米颗粒能够用于临床使用在美国，必须克服两个障碍:通过传统的湿化学方法生产，很难实现工业规模的批量生产，并且缺乏对不同物质功效的比较分析。
ema研究人员Gerken现在成功地生产金属氧化物放射增敏剂，使用一种非常适合于工业应用他依靠火焰合成法获得了高质量的铪、锆和钛的氧化物。Gerken解释说:“多亏了这种生产方法，根据生产设备的不同，甚至有可能每天合成几公斤。”然而，在Empa的实验室分析中，科学家只用了几克。
比黄金更珍贵
一旦纳米颗粒有了合适的数量，卢卡斯·格肯就能够详细筛选“宝石”，例如使用x射线光谱和电子显微镜。他的结论是:“我们可以生产出无菌的、高质量的金属氧化物纳米颗粒，对人体无害健康的细胞研究人员解释道。他在实验室中用不同的纳米颗粒悬浮液处理细胞培养，证明了这一点。金属氧化物在细胞内大量积累。领跑者是二氧化铪:在这里，5亿个纳米颗粒进入每个细胞而没有毒性。与金属氧化物相比，纳米金的表现要差得多颗粒大小:大约10到30倍的金颗粒进入细胞。
尽管这些物质最初对健康细胞无害，但当它们被用于辐射时，它们的影响会变得强大。该团队能够用癌细胞系来证明这一点。如果细胞培养用金属氧化物然后用x射线轰击，杀伤效果显著增强。事实证明，二氧化铪是最有效的工具:用铪颗粒治疗的肿瘤细胞，只需不到一半的辐射剂量就能被消灭。这项首次比较研究还表明，二氧化铪的效果甚至是纳米金和二氧化钛的四倍。另一方面，健康的人类细胞(所谓的成纤维细胞)在纳米颗粒处理后没有显示出负面的辐射影响。
Gerken说:“我们将继续沿着这条路探索纳米颗粒的作用机制，并进一步优化它们的效率。”他希望他的研究能够推动纳米颗粒在临床中的应用放射治疗．
进一步探索
