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Downsizing the fight with cancer | Efstathios Karathanasis | TEDxCWRU


buon pomeriggio
mi chiamo Stathis e sono un biomedico
ingegnere e professore associato qui
alla Case Western Reserve University quindi
oggi ti parlerò del mio
i laboratori lavorano sulla nanotecnologia del cancro e
la nostra ricerca del tratto finale
contrabbandiere quindi prima di iniziare devo farlo
fare una confessione prima di diventare un
ingegnere biomedico ero in realtà
addestrato come ingegnere chimico nel mio
scuola universitaria quindi quando guardo
a tutti voi non posso aiutare me stesso
vedi una collezione di pipe il tuo sangue
vasi e reattori le tue cellule e quello
le cose devono fluire da una parte di
il tuo corpo al prossimo in uno specifico
composizione per reagire ora mi vorrebbe
tutto in questo contesto per immaginare per a
momento in cui ci stiamo riducendo
e diventeremo una nanoparticella
diventeremo 50 nanometri e
stiamo scorrendo nel sangue e
quello che vediamo vediamo quella forma di ciambella
grandi globuli rossi e stavano rimbalzando
loro e siamo in realtà circa un centinaio
tempi più piccoli di loro è come un
umano sta fissando un sei piani
costruendo ma stiamo tutti fluendo insieme
particelle cellulari e altre cose nel
sangue ora allo stesso tempo in cui vediamo
Davanti a noi quelle piccole molecole che
in realtà stanno zigzagando velocemente
Velocity piccola molecola ora è di circa
100 volte più piccolo di noi il nano
particella quindi è come ora il piccolo
la molecola sta guardando i sei piani
costruendo ora una piccola molecola si sta muovendo
non a causa del flusso così tanto ma
principalmente a causa del suo movimento casuale
che è anche chiamato moto browniano
è un nanotecnologo quando guardo
piccole molecole li chiamo poco
pazzi perché ho pochissimo
controllo su dove vanno e questo
ci porta non ci porta a nulla
questo ci porta a veri e propri farmaci antitumorali
farmaci contro il cancro
sono molecole tossiche letali che hanno
stato selezionato in base alla loro potenza a
uccidere le cellule tumorali in una capsula di Petri così
quando li iniettiamo in pazienti affetti da cancro
cerchiamo di raggiungere abbastanza
concentrazione e livelli del farmaco a
il sito del tumore e facendo ciò che abbiamo
innovare la concentrazione del
farmaci in tutto il corpo perché
di nuovo abbiamo pochissimo controllo
dove vanno queste molecole e questo è il
battaglia in oncologia uccidere il tumore prima
uccidi il paziente
ed è qui che è arrivata la nanotecnologia e
ha dato una risposta o cercato di dare un
rispondere a questo importante problema e
quella era la prima storia di successo di nano
medicina o nano medicina 20 anni o giù di lì
fa le nanoparticelle sfruttano uno dei tumori
caratteristiche uniche chiamate angiogenesi come
due dei ratti iniziano a crescere troppo
la fornitura esistente di nutrienti e
ossigeno così velocemente iniziano
costruendo i propri vasi sanguigni e
quei vasi sanguigni sono molto imperfetti
e immaturo e hanno grandi divari grandi
fori sulle pareti dei loro vasi rispetto a
le giunzioni strette che i muri di
i vasi sanguigni normali hanno così quando noi
confezionato un farmaco per il cancro in a
nanoparticella quando la iniettiamo nel
flusso sanguigno di un malato di cancro
la nanoparticella non può sfuggire al normale
vasi sanguigni in tessuti sani ma
molto efficacemente può iniziare a spremere
in quei buchi nei tumori e
consegnando farmaci in concentrati in
cellule tumorali e questo ha funzionato molto molto
bene per molti tipi di cancro
sfortunatamente non funziona per alcuni di
i tumori più letali per esempio
i tumori cerebrali sanno bene che il cervello 2 deve
rimangono ancora una malattia altamente letale e
ci sono diversi motivi per cui il cervello
tumori
dissolvenza terapie di oggi non riescono a trattare
tumori cerebrali come primi tumori cerebrali
glioblastoma multiforme mostra l’enorme
crescita con bordi infiltranti
sporgente nel tessuto normale
questo rende chirurgico
sei quasi impossibile allo stesso modo
tempo alla stessa ora alla seconda volta
è che il secondo problema è che il
la barriera emato-encefalica protegge il cervello
da piccole molecole che circolano
il flusso sanguigno per accedere al
tessuto cerebrale normale e ultimo è quello
i tumori cerebrali sono costituiti da cellule
sottopopolazioni con grande reale
plasticità comprese le cellule che hanno
proprietà staminali che sono altamente
resistente alla chemioterapia e alle radiazioni
e queste sono queste sono le cellule
sono responsabili per la rapida ricorrenza
della malattia si scusa per questo così dentro
per affrontare questa seria clinica
problema in realtà usiamo nanoparticelle come
i nostri blocchi di costruzione siamo venuti su con
un modo elegante di prendere qualsiasi
nanoparticella e darla ai visi in
termini di funzionalità chimica che
ora può essere può essere usato come accessori per
iniziare ad assemblare una nanoparticella dopo
l’altro tipo di come una pila di Lego
quindi è nanoparticella può essere di diverso
la funzione può essere di tipo diverso while
la forma complessiva di questa catena nano
la particella dà la capacità unica di
cercare e indirizzare il sito della malattia di più
in particolare decoreremo il
superficie di questa nanoparticella con piccolo
molecole chiamate ligandi che erano
molto specificamente bersaglio biomarcatori di
la malattia sulle pareti del sangue
vasi nei tumori cerebrali è tardi
piuttosto che prendere di mira il tumore al cervello
cellule stesse che sono in realtà
seduto dietro la barriera emato-encefalica
e nel profondo del tessuto che siamo
in realtà dirigendo la catena nano
particelle di andare e si parcheggiare sulla
pareti delle navi della malattia rispetto a
piccole molecole o particelle sferiche
quindi non sto dicendo ed è la flessibilità
ha una capacità unica unica di scavenger
per quei biomarcatori della malattia
mentre fa circolare il sangue e molti
con grande forza una volta riconosciuto
quei biomarker tutte le navi in
tumori al cervello quindi in sostanza possiamo
generare serbatoi ben distribuiti di
quei farmaci che trasportano nanoparticelle
per tutto il volume del tumore in
il suo sito primario nella sua infiltrazione
bordi e anche in distante stabilito
siti invasivi tuttavia l’ unica cosa che noi
abbiamo raggiunto finora è quello che abbiamo
dato un sacco di riserve di droga in tutto
il volume del tumore, ma il farmaco non ha
sfuggito alla nanoparticella per ottenere l’accesso
nelle cellule tumorali e questo è dove
i diversi componenti del Nano
catena entrano in gioco uno dei nostri più
progetti di successo è in realtà fatta di
tre nanoparticelle di ferro e una di ferro
sacco lipidico può essere caricato il sacco lipidico
con diverse quantità di farmaco e it
può essere caricato con diversi tipi di
traccia le particelle di ossido di ferro sono
superparamagnetici sono un tipo di genere
di piccoli magneti come loro
può rispondere a un magnetico alternato
campo così usando l’ audio standard
amplificatori e un magnete a bassa potenza
tipo di campo come quelli della radio AM
particelle magnetiche che rendono il Nano
catena nel loro sforzo di allinearsi a questo
iniziano il campo di radiofrequenza
vibrazione e questa vibrazione rapidamente
si traduce in una meccanica violenta
vibrazione che
scuote violentemente l’abbassamento dei lipidi e
scoppia ai nostri comandi e ciò libera
droga libera che ora può fare ciò che può
fare molto bene
i piccoli pazzi ora possono diffondersi
in tutto il tumore, quindi proveremo
per illustrare ciò , cercherò di farlo
illustralo con le immagini del cervello
tessuti usando un microscopio in verde noi
possiamo vedere il tumore al cervello che possiamo vedere
spigoli infiltranti possiamo vedere il
migrazione e l’ istituzione di un nuovo
sito invasivo distante ora se prendiamo a
sguardo ravvicinato possiamo effettivamente vedere che noi
avere in rosso i vasi sanguigni che possiamo vedere
le cellule tumorali dietro e in blu
possiamo vedere quelle particelle di catena nano
che si hanno parlato sul
pareti dei vasi di quei vasi sanguigni in
tumori cerebrali quindi sotto l’influenza di a
la radiofrequenza blanda il farmaco
in realtà sfugge ai vettori Nano e
come uno tsunami diffuso in tutto il
l’intero volume del tumore e ha accesso a
così come ogni cellula tumorale cerebrale come nuova
le droghe contemporanee sono continuamente
diventando disponibile non solo per il cervello
tumori ma anche per neurodegenerative
malattie del sistema nervoso centrale
lavoriamo a stretto contatto con
neuroscienziati e neurologi da fare
nanomedicina di forte impatto e romperli
alla clinica grazie
[Applausi]
tu
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