Zgoraj: Slika MG-63 celic z diferencialnim interferenčnim kontrastom po eni uri inkubacije s TiO2 mikrokroglicami (a) in z gadolinijem obogatenimi mikrokroglicami (b)
Spodaj: TiO2 mikrokroglice; neobogatene (levo) in obogatene z gadolinijem (desno)
Vir slike: R. Imani, R. Dillert, D.W. Bahnemann, M. Pazoki, T. Apih, V. Kononenko, N. Repar, V. Kralj-Iglič, G. Boschloo, D. Drobne, T. Edvinsson, A. Iglič
Datum objave: 04.12.2017
Kategorija: Najodličnejši raziskovalni dosežki, Interdisciplinarne raziskave, Naš prispevek k ciljem trajnostnega razvoja OZN
Cilji trajnostnega razvoja: 3 Zdravje in dobro počutje (kazalniki)
Multifunkcionalne mezoporozne z gadolinijem obogatene mikrokroglice iz TiO2 je mogoče hkrati uporabiti za diagnostiko in terapijo raka.
Avtorji: Roghayeh Imani, Ralf Dillert, Detlef W. Bahnemann, Meysam Pazoki, Tomaž Apih, Veno Kononenko, Neža Repar, Veronika Kralj-Iglič, Gerrit Boschloo, Damjana Drobne, Tomas Edvinsson, Aleš Iglič
Mikrokroglice iz TiO2, obogatene z gadolinijem, imajo kontrolirane multifunkcionalne lastnosti. Mezoporozne polprevodne TiO2 mikrokroglice so bile obogatene z gadolinijem, da bi bile uporabne pri slikanju z optičnimi metodami in z magnetno resonanco, zaradi učinkov spinske relaksacije in fotoluminiscence. Dodatna uporabnost izhaja iz nastajanja reaktivnih kisikovih spojin. Z gadolinijem obogatene mikrokroglice so se vgradile v celice MG-63 celične linije osteosarkoma, kar pomeni, da so biokompatibilne. Poglavitna prednost uporabe z gadolinijem dopiranih TiO2 mikrokroglic je možnost njihove hkratne uporabe za diagnostiko in terapijo raka. Namreč, dopirane TiO2 mikrokroglice lahko sočasno uporabimo tako za lociranje rakastih celic (tj. diagnostiko) kot tudi za njihovo uničenje (tj. terapijo), ki je posledica nastajanja reaktivnih kisikovih spojin ob osvetlitvi TiO2 mikrokroglic v rakastem tkivu z UV svetlobo. Pri tem je bistveno, da imajo rakave in normalne celice različno dinamiko sprejemanja TiO2 mikrokroglic. Rakave celice jih sprejemajo hitreje (več) kot zdrave celice, kar je potem za rakaste celice usodno po osvetlitvi z UV svetlobo.
Delo je rezultat sodelovanja raziskovalcev s članic Univerze v Ljubljani, in sicer Zdravstvene fakultete (Roghayeh Imani, Veronika Kralj-Iglič), Fakultete za elektrotehniko (Roghayeh Imani, Aleš Iglič), Medicinske fakultete (Aleš Iglič), Biotehniške fakultete (Veno Kononenko, Neža Repar, Damjana Drobne) ter Inštituta Jožef Stefan (Tomaž Apih). Sodelovali so tudi raziskovalci z Univerze v Hannovru v Nemčiji (Ralf Dillert, Detlef W. Bahnemann), Univerze v Uppsali na Švedskem (Meysam Pazoki, Gerrit Boschloo, Tomas Edvinsson) in Državne univerze v St. Petersburgu v Rusiji (Detlef W. Bahnemann). Prva avtorica članka dr. Roghayeh Imani, ki prihaja iz Irana, je bila najprej zaposlena kot mlada raziskovalka v Laboratoriju za klinično biofiziko na Zdravstveni fakulteti Univerze v Ljubljani (mentorja V. Kralj-Iglič in A. Iglič, somentor A. P. F. Turner, FRSC), potem pa kot podoktorska raziskovalka v Laboratoriju za biofiziko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani. Objava je rezultat internacionalizacije študentov in profesorjev Univerze v Ljubljani.
Vir: R. Imani, R. Dillert, D.W. Bahnemann, M. Pazoki, T. Apih, V. Kononenko, N. Repar, V. Kralj-Iglič, G. Boschloo, D. Drobne, T. Edvinsson, A. Iglič: Multifunctional Gadolinium-Doped Mesoporous TiO2 Microbeads: A potential for cancer diagnosis and treatment, Small, 1700349, 2017.