محققان سنگاپوری نشان دادند که با استفاده از نانومواد دوبعدی دی‌سولفید مولیبدن و نوعی ویروس می‌توان درمان الکتروترمال برای از بین بردن سلول‌های سرطانی ارائه کرد.
با ترکیب ویروس و نانومواد دوبعدی، سلول‌های سرطانی از بین می‌روند
هنگامی که تکانه‌های الکتریکی به نانومواد در درمان الکتروترمال اعمال می‌شود، سلول‌های سرطانی می‌توانند دقیقاً با زیست سازگاری عالی هدف قرار گیرند. در این مطالعه، محققان دانشگاه فناوری و طراحی سنگاپور (SUTD) نانوسیستم درمانی جدید مبتنی بر حرارت با زیست سازگاری بالا ایجاد کردند که بیش از ۲۰ ٪ از سلول‌های سرطانی لوزالمعده را با استفاده از پالس‌های الکتریکی میکرو ثانیه از بین می‌برد.
مواد دو بعدی در طی درمان الکتروترمال به سلول‌های سرطانی تزریق می‌شوند و سپس سلول‌ها در معرض جریان‌های الکتریکی قرار می‌گیرند. در نتیجه، این مواد سلول‌های سرطانی اطراف را گرم و از بین می‌برند.
با این حال، فرسایش ضعیف سلول‌های سرطانی می‌تواند منجر به عدم موفقیت درمان الکتروترمال معمولی با استفاده از مواد دوبعدی شود. تعداد محدود مواد تشکیل شده بر روی سلول‌های سرطانی و گرمایش ژول نسبتا کم مواد از جمله دلایل اثربخشی کم این فناوری است.
برای رفع این مشکلات، محققان نانومواد ترکیبی به نام نانوساختار MOS2 با ویروس M13 (نویسندگان آن را MNM می‌نامند) ساختند که در آن از ویروس M13 بر روی مواد لایه‌بندی شده از دی سولفید مولیبدن (MOS2) استفاده شده است. علاوه بر این، پلی اتیلن گلیکول (PEG) برای اصلاح سطوح نانومواد برای افزایش سازگاری زیست‌سازگار استفاده شد.
به کار گیری ویروس M13 باعث افزایش اثربخشی درمان الکتروترمال می‌شود. گرمایش ژول شدید نیز در نتیجه هدایت الکتریکی بالای مواد MOS2 تولید می‌شود که می‌تواند برای از بین بردن سلول‌های سرطانی بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، نانوسیستم MNM می‌تواند نسبت سلول‌های سرطانی را ۲۳ ٪ کاهش دهد، که تقریباً دو برابر بیشتر از آن چیزی است که با نسل فعلی نانو سیستم‌های درمانی مبتنی بر حرارتی ممکن است.
دزموند لوک، محقق اصلی این مطالعه و استادیار دانشگاه فناوری سنگاپور می‌گوید: «سال‌هاست که ریشه کن کردن سرطان رویای بیماران سرطانی و محققان بوده است. از بین بردن عود و متاستاز سرطان در بدن از اهمیت حیاتی برخوردار است. با این حال، یک روش درمانی معمولی به دلیل تنوع، ناهمگونی و پیچیدگی سلول‌های سرطانی قادر به ریشه کن کردن سلول‌های سرطانی به طور کامل نیست. به همین دلیل ما قصد داشتیم یک نانو سیستم ساده را برای ریشه‌کن کردن و درمان سلول‌های سرطانی طراحی کنیم.»
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان An Efficient, Short Stimulus PANC-1 Cancer Cell Ablation and Electrothermal Therapy Driven by Hydrophobic Interactions. در نشریه Pharmaceutics به چاپ رسیده است.
