Wissenschaftler zerstören 99 % der Krebszellen im Labor mit vibrierenden Partikeln: ScienceAlert

Wissenschaftler zerstören 99 % der Krebszellen im Labor mit vibrierenden Partikeln: ScienceAlert

Wissenschaftler haben einen neuen Weg entdeckt, Krebszellen zu zerstören. Anregend Aminocyanin-Moleküle Mithilfe von Nahinfrarotlicht ließ er sie synchron vibrieren, was ausreichte, um die Membranen von Krebszellen aufzubrechen.

Aminocyaninmoleküle werden im Bioimaging bereits als synthetische Farbstoffe verwendet. Sie werden typischerweise in geringen Dosen zur Krebserkennung eingesetzt, bleiben im Wasser stabil und können sich sehr gut an der Außenseite von Zellen anheften.

Wie funktioniert der Vibrationsmechanismus? (Cicero Ayala-Orozco et al., Naturchemie2023)

Das Forschungsteam der Rice University, der Texas A&M University und der University of Texas sagt, dass der neue Ansatz eine deutliche Verbesserung gegenüber einer anderen Art krebstötender molekularer Maschine darstellt. zuvor entwickelt, Man nennt sie Feringa-Motoren, die auch problematische Zellstrukturen aufbrechen können.

„Es handelt sich um eine ganz neue Generation molekularer Maschinen, die wir molekulare Presslufthämmer nennen.“ sagen Chemiker James Tur von der Rice University.

„Es ist in seiner mechanischen Bewegung eine Million Mal schneller als frühere Feringa-Motoren und kann mithilfe von Licht im nahen Infrarotbereich anstelle von sichtbarem Licht aktiviert werden.“

Der Einsatz von Nahinfrarotlicht ist wichtig, weil es Wissenschaftlern ermöglicht, tiefer in den Körper einzudringen. Krebs in den Knochen und Organen kann behandelt werden, ohne dass eine Operation erforderlich ist, um das Krebswachstum zu bekämpfen.

Bei Tests an im Labor gezüchteten Krebszellen erzielte die Molekularhammer-Methode eine Erfolgsquote von 99 % bei der Zerstörung der Zellen. Dieser Ansatz wurde auch an Mäusen getestet mit… MelanomtumorenDie Hälfte der Tiere wurde krebsfrei.

Die Struktur und die chemischen Eigenschaften von Aminocyaninmolekülen sorgen dafür, dass sie mit dem richtigen Reiz, wie etwa Licht im nahen Infrarot, synchron bleiben. Wenn sie in Bewegung sind, bilden die Elektronen innerhalb der Moleküle das sogenannte PlasmonenEinheiten, die kollektiv schwingen und die Bewegung durch das gesamte Molekül treiben.

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„Hervorzuheben ist, dass wir eine andere Erklärung für die Funktionsweise dieser Moleküle gefunden haben.“ sagen Chemiker Cicero Ayala Orozco von der Rice University.

„Dies ist das erste Mal, dass ein molekulares Plasmon auf diese Weise verwendet wurde, um ein gesamtes Molekül anzuregen und eine mechanische Aktion zu erzeugen, die dazu dient, ein bestimmtes Ziel zu erreichen – in diesem Fall die Zerstörung der Membran von Krebszellen.“

Plasmone haben auf einer Seite einen Arm, der dabei hilft, Moleküle an Krebszellmembranen zu binden, während Vibrationsbewegungen sie auseinanderziehen. Die Forschung steht zwar noch am Anfang, aber die ersten Ergebnisse sind sehr vielversprechend.

Dies ist auch eine Art direkte biomechanische Technik, gegen die Krebszellen möglicherweise Schwierigkeiten haben, eine Art Blockade zu entwickeln. Als nächstes untersuchen Forscher andere Arten von Molekülen, die auf ähnliche Weise verwendet werden könnten

„In dieser Studie geht es um eine andere Art der Krebsbehandlung mithilfe mechanischer Kräfte auf molekularer Ebene.“ sagen Ayala Orozco.

Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturchemie.

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