عنوان ترجمه شده مقاله: اسپینل فریت روی-گرافن در درمان فتوترمال مغناطیسی سرطان

A magneto-photothermal therapy for cancer (in vitro photothermal therapy of prostate cancer cells and in vivo photothermal therapy of human glioblastoma tumors in the presence of an external magnetic field) was developed using superparamagnetic zinc ferrite spinel (ZnFe2O4)–reduced graphene oxide (rGO) nanostructures (with various graphene contents). In vitroapplication of a low concentration (10 μg mL⁻¹) of the ZnFe2O4–rGO (20 wt%) nanostructures under a short time period (∼1 min) of near-infrared (NIR) irradiation (with a laser power of 7.5 W cm⁻²) resulted in an excellent destruction of the prostate cancer cells, in the presence of a magnetic field (∼1 Tesla) used for localizing the nanomaterials at the laser spot. However, in the absence of a magnetic field, ZnFe2O4–rGO and also rGO alone (10 μg mL−1) resulted in only ∼50% cell destruction at the most in the short photothermal therapy and also in a typical radiotherapy (∼2 min gamma irradiation with a dose of 2 Gy). The minimum concentrations required for the successful application of the nanostructures in the photothermal and radiotherapeutic methods were found to be ∼100 and 1000 μg mL⁻¹, while in the proposed magneto-photothermal therapy it was only ∼10 μg mL⁻¹. The in vivo feasibility of this method was also examined on mice bearing glioblastoma tumors. Furthermore, the localization of the magnetic nanomaterials injected into the tumors was studied in the presence and absence of an external magnetic field. These results will stimulate more applications of magnetic graphene-containing composites in highly efficient photothermal therapy

چکیده

درمان فتو ترمال مغناطیسی سرطان (درمان آزمایشگاهی فتوترمال سلول های سرطانی پروستات و درمان فتو ترمال بافت زنده تومورهای غده گلیایی (نوعی تومور مغزی رایج و تهاجمی) انسان در حضور میدان مغناطیسی خارجی) استفاده از نانوساختارهای سوپرپارامغناطیسی اسپینل فریت­روی (ZnFe2O4)- گرافن اکسید کاهش یافته (rGO) را توسعه داده است (همراه با مقادیر گوناگون گرافن). استفاده آزمایشگاهی غلظت کمی (g/mlμ10) از نانوساختارهای ZnFe2O4_rGO(20w%) تحت پرتودهی NIR (همراه با قدرت لیزری 7.5 w/cm²) طی زمان کوتاهی (1 دقیقه) تخریب عالی سلول های سرطانی پروستات را نتیجه داد، در حضور میدان مغناطیسی یک تسلا که برای استقرار نانومواد تحت نقطه لیزری، استفاده شد. اگرچه در غیاب میدان مغناطیسی، ZnFe2O4-rGO و rGO تنها (g/mlμ10)، حداکثر 50% تخریب سلول ها را در درمان فتوترمال کوتاه و همچنین در نوعی رادیوتراپی (2 دقیقه پرتودهی گاما همراه با دوز 2Gy) نتیجه داد. حداقل غلظت موردنیاز برای کاربرد موفقیت آمیز نانو ساختارها در فتوترمال و روش­های رادیوتراپی به میزان 100 و 1000 میکروگرم بر میلی لیتر محاسبه شده است. در حالی که مقدار پیشنهاد شده در درمان فتوترمال مغناطیسی فقط به میزان (g/mlμ10) می­باشد. امکان انجام این روش روی بافت زنده، روی تومورهای غده گلیایی موش امتحان شد. گذشته از این، استقرار نانومواد مغناطیسی که به درون تومور تزریق شده بود، در حضور و غیاب میدان مغناطیسی خارجی بررسی شد. این نتایج، کاربردهای بیشتر ترکیبات گرافن دار مغناطیسی در درمان بسیار مفید فتوترمال را نمایان خواهد کرد.

1-مقدمه

کاربرد درمان فتوترمال نانومواد مناسب همراه با جذب قوی NIR یکی از موثرترین و غیرتهاجمی­ ترین معالجه­ های سرطان­ های پیشرفته را وعده می­دهد. در سالهای اخیر، گرافن (کربن التروپ جدید دارای صفحه با ضخامت یک اتم) همراه با خواص شیمی فیزیکی استثنایی­اش که شامل مساحت سطح ویژه موثر، رسانش گرمایی برجسته، جذب قوی NIR ، عامل دارکردن آسان و سمیت کم، آن را به عنوان امیدبخش­ترین نانومواد در حوزه کاربردهای بیو مطرح کرده است، مثلا به عنوان آنتی باکتری، آنتی ویروس و نانومواد از بین برنده کرم، تمایز سلولی stem ، احیا سلول عصبی، بیو سنسور­های فوق حساس و درمان سلول سرطانی خاص...