Langkah Raksasa Nanoteknologi Pengobatan Kanker Dan Kesuburan

Kemajuan dalam pengobatan dan deteksi dini telah meningkatkan tingkat kelangsungan hidup kanker secara signifikan dalam beberapa dekade terakhir. Namun beberapa jenis kanker masih sangat mematikan. Untuk pasien dengan glioblastoma (GBM), bentuk kanker otak yang paling umum dan agresif, harapan hidup rata-rata hanya 12 hingga 18 bulan setelah diagnosis. Hanya seperempatnya yang mampu bertahan dadu online lebih dari satu tahun, dan hanya 5% yang bertahan lebih dari lima tahun.

Di Universitas Toronto, Prof Yu Sun dan timnya di Institut Robotika memanfaatkan potensi robot nano – bidang teknologi yang mengembangkan robot berukuran mikroskopis – untuk membangun opsi pengobatan baru yang dapat mengubah permainan: “pisau bedah nano ” yang mencari sel kanker dan menghancurkannya dengan memutarnya saat diaktifkan oleh medan magnet.

Meskipun kemoterapi adalah pengobatan yang efektif untuk kanker pada awalnya, pasien akhirnya mengembangkan resistensi terhadapnya, dan pada glioblastoma hal ini terjadi dengan cepat, kata Sun, direktur pendiri Robotics Institute. “Kami berharap dapat memberikan solusi bagi pasien kanker yang memiliki resistensi terhadap pengobatan: dapatkah kami memberi mereka harapan untuk mengobati penyakit mereka?” dia berkata.

Bagi Sun, penelitian ini memiliki dampak pribadi: ia kehilangan ibunya karena kanker, dan melihat secara langsung dampak dari resistensi terhadap pengobatan. “Saya semakin menyadari bahwa pasien sangat membutuhkan teknologi yang dapat membantu mereka sebagai upaya terakhir,” katanya.

Bekerja sama dengan laboratorium Dr Xi Huang dari Rumah Sakit Anak Sakit Toronto (SickKids), tim Universitas Toronto mengembangkan “bedah nano mekanis” mereka dengan mengisi tabung nano karbon magnetik – molekul tubular yang terbuat dari karbon – dengan partikel oksida besi dan melapisinya dengan antibodi yang mengenali protein yang diekspresikan secara berlebihan oleh sel tumor GBM. Berkat antibodi, ketika tabung disuntikkan ke dalam tumor, mereka mencari sel kanker. Kemudian medan magnet berputar eksternal yang diterapkan secara tepat membuat tabung berputar.

Langkah Raksasa Nanoteknologi Pengobatan

“Tabung tersebut menghasilkan torsi mekanis yang bekerja pada struktur seluler sehingga secara mekanis mengganggu struktur tersebut dan menyebabkan kematian sel,” kata Dr Xian Wang, yang menyelesaikan PhD-nya di bawah bimbingan Sun, dan kemudian pekerjaan pascadoktoralnya diawasi bersama oleh Huang dan Sun di Rumah Sakit Universitas Harvard. Anak sakit. Karya Wang dalam mengembangkan pinset nano magnetik merupakan landasan bagi pisau bedah nano.

Dalam sebuah penelitian pada tikus yang menderita GBM yang resistan terhadap kemoterapi, bedah nano mekanis mengurangi ukuran tumor dan memperpanjang kelangsungan hidup hewan tersebut. Fakta bahwa obat ini membunuh sel secara fisik sangatlah penting, kata Wang, yang sekarang menjadi asisten profesor di Queen’s University di Kingston, Ontario, mengingat resistensi pengobatan terjadi karena sel kanker bermutasi untuk beradaptasi dengan pengobatan.

“Teknologi pisau bedah nano bersifat fisik – tidak memberikan kesempatan pada sel untuk bermutasi, itulah sebabnya kami melihatnya sebagai hal yang sangat penting,” kata Huang, yang memainkan peran penting dalam pengembangan bedah nano mekanis.

Selama lebih dari 20 tahun berkarir di bidang mikro dan robot nano, Sun telah mendapatkan reputasi sebagai pionir dalam karya yang berdampak pada masyarakat. Sebagai seorang mahasiswa pascasarjana, dia ingin sistem robotiknya yang bekerja pada sel tunggal memiliki indra peraba. Karena tidak dapat menemukan apa pun yang dapat melakukan pekerjaan tersebut, ia menciptakan solusinya sendiri: sensor gaya mikro yang kemudian diproduksi secara komersial dan, antara lain, digunakan oleh NASA untuk mengoptimalkan respons jendela mikro teleskop luar angkasa James Webb .

Ia juga mengembangkan sistem robot nano terkontrol loop tertutup pertama di dunia, bekerja sama dengan Hitachi High-Tech Canada, yang bertindak sebagai “tangan” di samping mikroskop elektron sebagai “mata” untuk memanipulasi dan mengkarakterisasi material berskala nano dan sampel biologis.