Utilizzando un processo in due fasi che crea nanoparticelle d'oro che sembrano chicchi di popcorn, i ricercatori della Jackson State University hanno creato una nanoparticella mirata in grado di rilevare fino a 50 cellule prostatiche maligne e fungere da bisturi termico in grado di uccidere le cellule. Inoltre, il segnale ottico prodotto da queste nanoparticelle cambia quando le cellule muoiono, fornendo un mezzo per monitorare la risposta delle cellule tumorali della prostata alla terapia termica.
Paresh Ray ha guidato il team di Jackson State che ha condotto questo studio. I risultati del lavoro del team sono stati pubblicati nel Giornale della Società Chimica Americana .
Come sintetizzato, le nanoparticelle stesse sarebbero tossiche nel corpo, ma i ricercatori hanno approfittato del componente tossico per attaccare gli aptameri mirati al tumore e gli anticorpi monoclonali ai costrutti d'oro a forma di popcorn. Quando irradiato con la luce, le nanoparticelle emettono luce a una frequenza diversa che può essere rilevata utilizzando la spettroscopia Raman potenziata in superficie, o SERS. Le nanoparticelle sono agenti di imaging SERS così efficienti che producono un segnale ottico rilevabile dopo il legame a cluster di appena 50 cellule grazie al fatto che le nanoparticelle si aggregano in cluster che producono "punti caldi" in un'immagine SERS.
Una volta legato alle cellule del cancro alla prostata, le nanoparticelle d'oro possono assorbire la luce e convertirla in calore, innalzando la temperatura locale a 48 C, che è sufficiente per uccidere le cellule tumorali a cui sono attaccate. Durante questo esperimento, i ricercatori hanno notato che l'intensità del segnale SERS è diminuita quando le cellule tumorali sono morte. Ulteriori studi hanno mostrato che c'era un diretto, correlazione lineare tra il numero di cellule uccise e la riduzione dell'intensità del segnale, suggerendo che questo tipo di misurazione potrebbe rivelarsi utile nella valutazione dell'effetto terapeutico a seguito della terapia fototermica.
Questo lavoro è dettagliato in un documento intitolato, "Diagnosi mirata basata su nano-popcorn d'oro, Trattamento di nanoterapia, e monitoraggio in situ della risposta alla terapia fototermica delle cellule del cancro alla prostata utilizzando la spettroscopia Raman potenziata dalla superficie." Un riassunto di questo documento è disponibile sul sito Web della rivista.
