I nanofiori d'oro coltivati ​​nel succo di carambola sono agenti promettenti per la terapia fototermica del cancro. Quando viene iniettato in un tumore e irradiato con luce laser nel vicino infrarosso, i nanofiori si riscaldano e uccidono le cellule cancerose che li circondano.

Sebbene la terapia fototermica sia un'idea consolidata, gli agenti sviluppati finora hanno avuto degli inconvenienti, spiega Enyi Ye dell'A*STAR Institute of Materials Research and Engineering, che ha co-diretto l'attuale lavoro. La sfida è raggiungere un'elevata efficacia, stabilità e biocompatibilità nello stesso nanocristallo, che riguardano tutti il ​​modo in cui vengono coltivati ​​i nanocristalli.

La forma di un nanomateriale determina la sua capacità di catturare la luce. Durante la sintesi dei nanocristalli, quando gli ioni d'oro vengono miscelati con un agente riducente per precipitare la formazione di cristalli, sostanze chimiche chiamate agenti di incappucciamento possono essere aggiunte per dirigere la crescita dei cristalli.

"Gli agenti di incappucciamento si attaccheranno a diverse sfaccettature dei nuclei dei nanocristalli, " dice Ye. "Regolano la crescita del cristallo e stabilizzano i nanocristalli finali." Tuttavia, gli agenti di incappucciamento convenzionali non sono biocompatibili, quindi devono essere eliminati prima che i nanocristalli vengano utilizzati per la terapia. Rimozione, però, può essere difficile e può danneggiare la forma del nanocristallo, compromettendo il suo assorbimento della luce.

Ye e i suoi colleghi hanno provato un approccio "verde" alternativo, utilizzando un materiale naturale che speravano contenesse l'equivalente biologico degli agenti incapsulanti. Ciò annullerebbe la necessità di rimuovere i composti prima dell'iniezione di nanocristalli nel paziente.

"Ho scelto il succo di carambola perché è sempre disponibile nelle zone tropicali, e poiché la carambola è ricca di vitamina C, che funge da agente riducente, e antiossidanti polifenolici, " dice Ye. Come il team aveva previsto, la vitamina C ha avviato e diretto la crescita dei nanocristalli, e i composti polifenolici hanno agito come agenti di incappucciamento, rivestendo i nanocristalli a forma di fiore con uno stabilizzante, superficie biocompatibile.

I nanofiori d'oro hanno mostrato un forte assorbimento della luce nel vicino infrarosso, e non erano tossici per le cellule. Quando una luce laser nel vicino infrarosso di 808 nanometri è stata illuminata su cellule miste a nanofiori, 30 secondi di illuminazione hanno ucciso ogni cellula all'interno del punto laser. Nei test con i topi, i tumori degli animali trattati con fototermia sono gradualmente scomparsi, mentre negli animali sottoposti solo a irradiazione laser, o solo iniezione di nanofiori, il tumore ha continuato la sua rapida crescita.

Il team ora prevede di portare la ricerca in due direzioni, dice Sì. "Continueremo a sviluppare metodi ecologici per preparare nanocristalli multifunzionali. Vorremmo anche sfruttare ulteriormente le applicazioni pratiche dei nanofiori d'oro in aree come la guarigione delle ferite e il controllo delle infezioni batteriche, " lui dice.