Τα μόρια αμινοκυανίνης χρησιμοποιούνται ήδη στη βιοαπεικόνιση ως συνθετικές βαφές. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε χαμηλές δόσεις για την ανίχνευση του καρκίνου, παραμένουν σταθερά στο νερό και είναι πολύ καλά στο να προσκολλώνται στο εξωτερικό των κυττάρων.

Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Rice, το Πανεπιστήμιο A&M του Τέξας και το Πανεπιστήμιο του Τέξας, λέει ότι η νέα προσέγγιση είναι μια αξιοσημείωτη βελτίωση σε σχέση με ένα άλλο είδος μοριακής μηχανής που σκοτώνει τον καρκίνο που αναπτύχθηκε προηγουμένως, που ονομαζόταν κινητήρες τύπου Feringa, που θα μπορούσαν επίσης να σπάσουν τις δομές των προβληματικών κυττάρων.

«Πρόκειται για μια εντελώς νέα γενιά μοριακών μηχανών που ονομάζουμε μοριακό κομπρεσέρ», λέει ο χημικός James Tour από το Πανεπιστήμιο Rice.

«Είναι πάνω από ένα εκατομμύριο φορές ταχύτεροι στη μηχανική τους κίνηση από τους προηγούμενους κινητήρες τύπου Feringa και μπορούν να ενεργοποιηθούν με εγγύς υπέρυθρο φως παρά με ορατό φως».

Η χρήση του εγγύς υπέρυθρου φωτός είναι σημαντική γιατί επιτρέπει στους επιστήμονες να μπουν βαθύτερα στο σώμα. Ο καρκίνος στα οστά και τα όργανα θα μπορούσε ενδεχομένως να αντιμετωπιστεί χωρίς να χρειαστεί χειρουργική επέμβαση.

Σε δοκιμές σε καλλιεργημένα, εργαστηριακά αναπτυγμένα καρκινικά κύτταρα, η μέθοδος μοριακού κομπρεσέρ σημείωσε ποσοστό επιτυχίας 99% στην καταστροφή των κυττάρων. Η προσέγγιση δοκιμάστηκε επίσης σε ποντίκια με όγκους μελανώματος και τα μισά ζώα απαλλάχθηκαν από τον καρκίνο.

Η δομή και οι χημικές ιδιότητες των μορίων αμινοκυανίνης σημαίνουν ότι παραμένουν σε συγχρονισμό με το σωστό ερέθισμα – όπως το εγγύς υπέρυθρο φως. Όταν βρίσκονται σε κίνηση, τα ηλεκτρόνια μέσα στα μόρια σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως πλασμόνια, συλλογικά δονούμενες οντότητες που οδηγούν την κίνηση σε ολόκληρο το μόριο.

«Αυτό που πρέπει να τονιστεί είναι ότι ανακαλύψαμε μια άλλη εξήγηση για το πώς μπορούν να λειτουργήσουν αυτά τα μόρια», λέει ο χημικός Ciceron Ayala-Orozco από το Πανεπιστήμιο Rice.

«Είναι η πρώτη φορά που ένα μοριακό πλασμόνιο χρησιμοποιείται με αυτόν τον τρόπο για να διεγείρει ολόκληρο το μόριο και να παράγει πραγματικά μηχανική δράση που χρησιμοποιείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου – σε αυτή την περίπτωση, το σχίσιμο της μεμβράνης των καρκινικών κυττάρων».

Τα πλασμόνια έχουν ένα βραχίονα στη μία πλευρά, βοηθώντας στη σύνδεση των μορίων με τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων ενώ οι κινήσεις των δονήσεων τα απομακρύνουν. Είναι ακόμη νωρίς για την έρευνα, αλλά αυτά τα αρχικά ευρήματα είναι πολλά υποσχόμενα.

Αυτό είναι επίσης το είδος της απλής, εμβιομηχανικής τεχνικής που τα καρκινικά κύτταρα θα δυσκολευόντουσαν να αναπτύξουν κάποιο είδος αποκλεισμού εναντίον του. Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξετάζουν άλλους τύπους μορίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με παρόμοιο τρόπο.

«Αυτή η μελέτη αφορά έναν διαφορετικό τρόπο αντιμετώπισης του καρκίνου χρησιμοποιώντας μηχανικές δυνάμεις σε μοριακή κλίμακα», λέει η Ayala-Orozco.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Chemistry.

(photo: freepik)