殺死癌細胞的新方法:利用帶電粒子阻塞癌細胞溶體

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轉載從: Tech News 科技新報

殺死癌細胞的新方法:利用帶電粒子阻塞癌細胞溶體

癌細胞依賴很多工具來生存和繁殖,因此我們可以多方面下手來阻礙癌細胞生長,其中一項方法是利用溶體(lysosome)。溶體是細胞的廢棄物處理中心,相對於健康細胞,癌細胞溶體的功能較弱,而南韓科學家因此發現可以將精心混合的帶電奈米粒子送進癌細胞,給癌細胞致命一擊。

溶體是小型單層膜的囊狀胞器,內有酵素和酸性物質可以處理細胞不需要的物質,溶體將這些物質重新利用或分解後排出細胞壁,就像將垃圾丟到資源回收廠。最近研究人員發現,溶體在阿茲海默症(Alzheimer’s)扮演不可或缺的角色,亦即功能異常的廢棄物處理系統會將有毒的蛋白質堆積於大腦。

南韓基礎科學研究所(Institute of Basic Science)的科學家們正試圖製造功能異常的溶體,他們會這麼做的原因,是因為功能異常的溶體會將收集到細胞廢棄物重新丟回細胞,造成細胞死亡;當對象是癌細胞時,這反而成為一個好現象。

有利的是,癌細胞的溶體比健康細胞的溶體容易破壞;麻煩則在於療法需針對癌細胞,不能傷害到健康細胞。

研究人員相信他們現在已經找到這個方法:精心混合負電和正電奈米粒子,粒子會選擇性地群聚在癌細胞表面,隨後進到溶體內形成奈米粒子結晶,使溶體逐漸膨脹、變質,最終使癌細胞死亡。殺死癌細胞的新方法:利用帶電粒子阻塞癌細胞溶體

▲ 左圖為成群的帶電粒子聚在癌細胞上,右圖為正常細胞。圖中紅色為溶體,綠色為帶有 80% 正電和 20% 負電的奈米粒子。(Source:南韓基礎科學研究所

本研究共同作者之一 Bartosz A. Grzybowski 教授說:「在這項研究工作中,我們利用癌細胞內已經解除控制的廢棄物管理系統當作『奈米等級裝配線』,來製造高品質的奈米粒子結晶,這些晶體會破壞溶體反應中心,做為晶體生長的第一個地點。」

研究團隊針對此新興療法進行不同配方的實驗,發現融合 80% 帶正電的奈米粒子和 20% 帶負電的奈米粒子對癌細胞有最好效果。研究團隊認為,部分帶負電奈米粒子的配位基對酸鹼值的敏感度,是使此療法對癌細胞具有選擇性的關鍵。

這項實驗是對多種癌細胞進行測試之後所得到的結論,且研究團隊證明此奈米粒子對多種癌細胞都有效果。

本研究第一作者 Magdalena Borkowska 博士補充:「我們的結論是建立在比較 13 種不同肉瘤(sarcomas)、黑色素瘤(melanoma)、乳癌細胞、肺癌細胞和 4 種非癌細胞,奈米粒子的攻勢對這 13 種癌細胞非常有效,且不會傷害到非癌細胞。」

此研究發表在《自然奈米科技》(Nature Nanotechnology)期刊。

(首圖來源:shutterstock)

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