Пристрій регулює мікрооточення пухлини за допомогою електродної окисно-відновної реакції, підвищуючи ефективність роботи націлених на ракові клітини препаратів.
Дослідники з Університету Фудань в Шанхаї розробили імплантанти зі самозаряджальною батарею для підвищення ефективності лікування онкологічних захворювань. Пристрій націлюється на ракові клітини, споживає кисень і створює сприятливі умови для роботи протипухлинних препаратів.
Пухлинні клітини зазвичай мають низький рівень кисню, стан, відомий як гіпоксія. Для лікування онкологічних захворювань різні групи дослідників розробили системи доставки ліків, які націлюються на області з низьким вмістом кисню. Але цей підхід демонстрував лише обмежений успіх через неадекватний або нерівномірний рівень гіпоксії в солідних пухлинах.
Акумулятор, розроблений вченими, складається з біосумісного поліімідного і цинкового електродів, які стійко споживають кисень під час циклу розряду і самозаряду акумулятора. Робота пристрою модулює рівень гіпоксії в мікрооточенні пухлини.
Імплантується пристрій, який знижує рівень кисню в оточенні пухлини: принцип роботи (A), пристрій (B) і варіанти конструкції (C). Зображення: Jianhang Huang et al., Science Advances
Стале споживання кисню викликає внутрішньопухлинні гіпоксичні стани протягом 14 днів, що допомагає препаратам, які активуються гіпоксією вбивати пухлинні клітини. У дослідженні на мишах вчені показали, що спільне використання акумулятора і протипухлинних препаратів досягало ефективності понад 90%. При цьому у 80% мишей пухлини в результаті лікування були повністю знищені.
Традиційно для лікування онкологічних захворювань застосовуються хірургічні втручання, променева або хіміотерапія. Ці методи лікування можуть залишати частину ракових клітин, сприяючи рецидиву захворювання, викликати важкі побічні реакції. Націлена терапія не впливає на роботу здорових клітин, а тому переноситься легше.
Автори дослідження відзначають, що у мишей в процесі дослідження не було відзначено серйозних побічних ефектів від терапії. Але потрібно проведення клінічних випробувань, щоб підтвердити ефективність і безпеку нового способу лікування раку у людей.