(Phys.org) — Ogni giorno, più di 20, 000 persone nel mondo muoiono di cancro, secondo le statistiche compilate dall'Organizzazione Mondiale della Sanità. Altre migliaia continuano a soffrire a causa del trattamento e dei suoi effetti collaterali.

Poiché i farmaci usati per uccidere le cellule tumorali sono altrettanto tossici per le cellule sane vicine, i ricercatori hanno a lungo agognato un metodo di somministrazione di farmaci che colpisca solo le cellule tumorali, ignorando quelli sani.

Uno di questi metodi utilizza la risonanza magnetica funzionale, o fMRI, per dirigere le nanoparticelle magnetiche riempite di farmaci direttamente verso le masse tumorali dove possono scaricare in sicurezza il loro contenuto. "Anche adesso, è in corso la somministrazione di farmaci magnetici, " disse Dinos Mavroidis, Illustre Professore di Ingegneria Meccanica e Industriale presso la Northeastern. "È una vera procedura clinica."

Il problema, Egli ha detto, è che controllare il percorso delle nanoparticelle è ancora più un'arte che una scienza. Per combattere questo problema, Mani Ahmadniaroudsari, uno studente laureato nel laboratorio di Mavroidis, sta guidando la creazione di un approccio migliore alla somministrazione di farmaci guidata dalla risonanza magnetica con il supporto di una sovvenzione della National Science Foundation.

Mavroidis e il suo team di ingegneri di robotica sono esperti di controllo. "In un senso, questa nanoparticella è come un sistema robotico, un nanorobot, " disse Mavroidis. Considerando che il robot tradizionale ha un motore incorporato all'interno del sistema, qui il motore della nanoparticella è il campo magnetico stesso. La loro speranza è di utilizzare la loro conoscenza della robotica per sviluppare un metodo affidabile per modificare le forze applicate alla nanoparticella dalla risonanza magnetica durante la somministrazione del farmaco.

Mavroidis e Ahmadniaroudsari stanno collaborando con i ricercatori dell'Ecole Polytechnique de Montreal in Canada e dell'Università di Orleans in Francia per realizzare questa visione. I ricercatori internazionali sono esperti nel lato sperimentale della somministrazione di farmaci con nanoparticelle, dopo aver effettuato approfondite indagini sul corpo umano.

"I risultati sperimentali richiedono tempo e denaro, e sono anche dannosi per i soggetti del test, quindi abbiamo creato una piattaforma di simulazione che modella effettivamente il movimento delle particelle all'interno del corpo, "ha spiegato Ahmadniaroudsari, che ha un forte background in fisica, matematica, e informatica. Il software di simulazione che ha sviluppato, chiamato Magnasim, incorpora le leggi fisiche della forza magnetica per guidare con precisione le nanoparticelle magnetiche immaginarie attraverso un ambiente simulato nello stesso modo in cui la risonanza magnetica lo fa nella vita reale.

Secondo Mavroidis, simulare un campo magnetico attraverso il computer è un compito impegnativo. Poiché in precedenza non era necessario farlo, attualmente non esiste alcun software per guidare magneticamente particelle teoriche attraverso uno spazio. Con il programma di Ahmadniaroudsari, i ricercatori clinici avrebbero l'opportunità di realizzare più rapidamente la somministrazione di farmaci guidata dalla risonanza magnetica per il trattamento del cancro tradizionale.