Nahavähiga patsientidele mõeldud ülitõhus kirurgiline side võib kiirendada operatsioonijärgset paranemisprotsessi. Ühendkuningriigi ja Hiina teadlaste poolt välja töötatud side kasutab ka fototermilisi efekte, et vältida kasvajate taasilmumist.
Fototermiline teraapia (PTT) on kujunenud paljulubavaks tehnikaks nahavähi ravis. See hõlmab kasvajate süstimist juhtivate nanomaterjalidega, mis muudavad valguse soojuseks, ja seejärel valgustatakse neid teatud lainepikkustega, et tappa vähirakud. Suurte kasvajate korral tuleb seda ravi läbi viia koos operatsiooniga, jättes haavad, mida tuleb infektsiooni vältimiseks ravida kirurgiliste sidemetega.
Hiljuti on pakutud välja arenenumad ravimeetodid, mille puhul PTT integreeritakse otse kirurgiliste sidemetega. Loodetavasti võivad need materjalid soodustada naha paranemist, vältides samal ajal kasvajate taastekkimist pärast ravi. Nende sidemete teoreetilised kujundused põhinevad fototermilise materjali redutseeritud grafeenoksiidil (rGO). Seda materjali saab sünteesida, sidudes hapnikku sisaldavad rühmad ühekihiliste grafeenilehtedega ja seejärel allutades neile protsessi, mis vähendab nende hapnikusisaldust.
Praegu seisab see tehnika silmitsi suure takistusega: rGO on elusrakkudele toksiline, mis tähendab, et seda ei saa kasutada otse kirurgilistes sidemetes. Enne redutseerimisprotsessi saab grafeenoksiidi muuta bioühilduvamaks, kombineerides seda biomolekulidega nagu peptiidid ja valgud. Selle fototermilise reaktsiooni suurendamiseks peab materjal aga läbima karmi redutseerimisprotsessi: see viiakse läbi suletud reaktoris temperatuuril üle 180 °C puhta etanooli keskkonnas. Vähendades materjali grafeenoksiidi, hävitab see ka selle külge kinnitatud õrnemaid biomolekulaarseid struktuure.
Meeskond eesotsas Yuanhao Wu Nottinghami ülikoolis on nüüdseks välja töötatud uus tehnika, mis võimaldab redutseerimisprotsessi toimuda madalamatel temperatuuridel. See hõlmab grafeenoksiidi helveste komplekti, mis on ümbritsetud valgu biopolümeeriga, mida nimetatakse elastiinilaadseks rekombinameeriks (ELR), mis on tuntud oma naha paranemise ja haavade paranemise võime poolest. Nende struktuuride vahelisi molekulaarseid interaktsioone kontrollides valmistas meeskond mitmekihilise grafeenoksiidi südamiku, mida ümbritses ELR-kest.
Seejärel eksponeerisid teadlased selle struktuuri desinfitseerimisvahendiga, mis sisaldas 70% etanooli. Tavaliselt tungib see vedelik otse läbi bakterite ja viiruste valgukestade. Sel juhul läbis see otse läbi ELR-i kesta, et suhelda sees oleva puhta grafeenoksiidiga. See võimaldas meeskonnal käivitada redutseerimisprotsessi palju madalamal temperatuuril 85 ° C, jättes samal ajal ELR-i struktuuri puutumata.
Kokkuvõttes ühendas lõplik struktuur rGO kõrge PTT efektiivsuse võimega soodustada kudede regenereerimist. Lisaboonusena steriliseeriti materjal etanooliga töötlemise teel.
Kolmeharuline fototermiline teraapia kõrvaldab hiirtel kasvajad
Teadlased kinnitasid oma lähenemisviisi kasutades in vivo katsed hiirtega, mis näitasid, et sidemed võivad ennetada kasvaja kordumist ja soodustada haavade paranemist pärast kasvaja resektsiooni. Materjali tõhususe tagamiseks vajas materjal iga 15 tunni järel ainult 48 sekundit kokkupuudet infrapunavalgusega.
Wu meeskond loodab, et unikaalsed sidemed võivad viia praktiliste operatsioonijärgsete ravimeetoditeni, mida nahavähiga patsiendid saaksid kodus pakkuda: nii kiirendades nende kirurgiliste haavade paranemist kui ka ennetades kasvajate taastekkimist naha taastumisel.
Uuringut kirjeldatakse artiklis Täiustatud funktsionaalsed materjalid.
