來自巴西和葡萄牙的研究人員創造了一種新型磁性納米複合材料，旨在攻擊骨癌，同時幫助修復骨骼。作品發表於 磁丸描述了一種由氧化鐵納米粒子包裹在一層薄薄的生物活性玻璃中製成的核殼結構。這種設計允許材料在暴露於磁場時產生熱量，同時保持牢固地附著在骨組織上。
研究團隊表示，將這兩種功能結合在單一材料中是一項重大挑戰。新方法利用磁熱來治療癌症，其特性可促進新骨形成。
“磁性生物活性納米複合材料對於骨癌治療非常有前景。因為腫瘤可以在磁加熱的同時被去除，並支持新骨的生長，”該研究的主要作者安吉拉·安德拉德博士說。 “我們發現，可以在同一材料中同時實現納米複合材料的高磁吸引力和強生物活性。這是該領域長期存在的挑戰。”
促進類骨病症的效果
為了測試材料在體內的行為，科學家將納米複合材料放入模擬體液中。在這些條件下，顆粒很快形成磷灰石。這是一種與天然骨骼的無機部分相似的礦物質。這種快速的礦物質形成表明該材料在植入後可以很好地粘附在骨骼上。
研究人員還比較了不同的公式。納米複合材料的其中一種富含較高含量的鈣。它在效率方面非常出色。
“在經過測試的配方中，鈣含量較高的配方顯示出最快的礦化速率和最強的磁響應。這使其成為生物醫學應用的理想選擇，”Andrade 分享道。
它為腫瘤提供熱量，同時支持再生。
氧化鐵核使材料表現出磁性。當放置在交變磁場中時，它可以產生足夠強的局部熱量，足以損壞或摧毀癌細胞。這個過程以腫瘤組織為目標，同時最大限度地減少對附近健康細胞的傷害。
同時生物活性玻璃塗層在治療中也發揮著重要作用。它刺激周圍的骨組織再生，創造出一種一次性解決腫瘤切除和結構修復的治療策略。
安德拉德補充說：“這項研究為表面化學和結構如何影響磁性生物材料的性能提供了新的見解。” “這些發現為進一步開發先進的多功能材料開闢了新的視角，這些材料對於臨床應用既安全又有效。”
癌症和再生醫學的下一步
總體而言，該研究顯示了用於腫瘤學和再生醫學的智能納米材料的開發取得了進展。通過將強磁性性能與骨骼友好的生物活性相結合。這些納米複合材料預示著未來的治療方法可以通過單一的微創步驟治療骨腫瘤並恢復受損的組織。
