(PhysOrg.com) -- Utilizzando laser e nanoparticelle, gli scienziati della Rice University hanno scoperto una nuova tecnica per individuare le singole cellule malate e distruggerle con minuscole esplosioni. Gli scienziati hanno usato i laser per creare "nanobolle" zapping di nanoparticelle d'oro all'interno delle cellule. Nei test sulle cellule tumorali, hanno scoperto che potevano sintonizzare i laser per creare piccoli, bolle luminose che erano visibili ma innocue o bolle grandi che facevano scoppiare le cellule.
"Il targeting per singola cellula è uno dei vantaggi più pubblicizzati della nanomedicina, e il nostro approccio mantiene quella promessa con un effetto localizzato all'interno di una singola cellula, " ha detto il fisico di Rice Dmitri Lapotko, il ricercatore capo del progetto. "L'idea è quella di individuare e trattare precocemente le cellule malsane, prima che una malattia progredisca al punto da far ammalare gravemente le persone".
La ricerca è disponibile online sulla rivista Nanotecnologia .
Le nanobolle vengono create quando le nanoparticelle d'oro vengono colpite da brevi impulsi laser. Le bolle di breve durata sono molto luminose e possono essere rese più piccole o più grandi variando la potenza del laser. Perché sono visibili al microscopio, le nanobolle possono essere utilizzate per diagnosticare le cellule malate o per monitorare le esplosioni che le stanno distruggendo.
Negli studi di laboratorio pubblicati lo scorso anno, Lapotko e colleghi del Laboratorio di Citotecnologie Laser dell'A.V. Istituto di calore e trasferimento di massa Lykov a Minsk, Bielorussia, nanobolle applicate alla placca arteriosa. Hanno scoperto che potevano esplodere attraverso i depositi che bloccano le arterie.
"Le bolle funzionano come un martello pneumatico, " disse Lapotko.
Nello studio attuale, Jason Hafner, collega di Lapotko e Rice, professore associato di fisica e astronomia e di chimica, testato l'approccio sulle cellule leucemiche e sulle cellule dei tumori della testa e del collo. Hanno attaccato gli anticorpi alle nanoparticelle in modo da colpire solo le cellule cancerose, e hanno scoperto che la tecnica era efficace nel localizzare e uccidere le cellule cancerose.
Lapotko ha affermato che la tecnologia delle nanobolle potrebbe essere utilizzata per "teranostica, " un unico processo che unisce diagnosi e terapia. Inoltre, perché le nanobolle che esplodono le cellule vengono visualizzate anche sui microscopi in tempo reale, Lapotko ha affermato che la tecnica può essere utilizzata per la valutazione post-terapeutica, o ciò che i medici spesso chiamano "guida".
Hafner ha detto, "Le proprietà meccaniche e ottiche delle bolle offrono vantaggi unici nel localizzare le applicazioni biomediche a livello di singola cellula, o forse anche per lavorare all'interno delle cellule."
