Egy nap majd mikro-léptékes fotovoltaikus eszközöket használhatunk arra, hogy a kemoterápiás gyógyszereket a betegek szervezetében közvetlenül a tumorhoz szállítsák, ezzel segítve elő, hogy a kemoterápia a környező egészséges szövetekre nézve kevésbé toxikus legyen.
„Első lépésként sikerült a koncepció életképességét bizonyítanunk” – magyarázta Tao Xu Ph.D., az USA El Paso nevű városában található Texas Egyetem segédprofesszora. Dr. Xu és kollégái az eddigi kutatási eredményeikről az AVS 57. Nemzetközi Szimpóziumán és Kiállításán számoltak be, amelyet nemrég tartottak az USA Új-Mexikó Államában lévő Albuquerque Központban.
Az AVS az „Amerikai Vákuum Társaság”, egy non-profit szervezet rövidítése, mely 1953-ban azzal a céllal alakult, hogy a „vákuum High-Tech” területén elért eredmények és meglévő problémák tudományos szakemberek által történő megvitatásához szolgáljon fórumként. A szervezet tevékenységét azóta jelentősen kibővítette, a tudományos-technológiai témák mellett többek között orvostudományi és egyetemi oktatási profillal is, valamint 2006-ban a nemzetközi tudományos-technológiai színtérre is kilépett.
Jelenleg a kemoterápiás gyógyszereket intravénás cseppinfúzión keresztül juttatják a beteg vérébe, ahol útjuk során nagyon sok szervvel érintkeznek, mielőtt a célszervet (illetve a tumort) elérnék. A betegek a szisztémás kezelés során ki vannak téve a toxikus mellékhatásoknak, amelyek igen jól ismertek. Ideálisan, a rákbetegeket kezelő klinikák azt szeretnék, ha ezek az erőteljes ágensek a betegek szervezetében célzottan csak oda jutnának el, ahova szükséges, és specifikusan csak a rákos szöveteket célozná meg a kezelés.
A Dr. Xu által tervezett fotovoltaikus eszköz (angol rövidítése: PD) éppen erre képes – csak akkor szabadul fel belőle a gyógyszermolekula, amikor kívülről fénnyel stimulálják a PD-eszközt, így a kezelés során közvetlenül a tumorra tudnak fókuszálni. A jelenlegi kutatási fázisban a kutatók úgy vélik, a készülékből „közeli-infravörös” (angol rövidítése: NIR) fény, vagy lézerforrás hatására a gyógyszer 10 cm mélyen képes a szövetekbe behatolni.
Az infravörös sugárzás egy elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza nagyobb a fénynél, de kisebb a mikro-, vagy rádióhullámnál. A közeli-infravörös sugártartomány 0,75-1,4 ųm hullámhossz között van, melyet leginkább az optikai kommunikációban használnak.
Az új PD-eszköz egy olyan rendszer, amely a fényt elektromos árammá konvertálja, valamint fotovoltaikus hatással töltés-transzfert indukál. A tudósok egy kémcső (in-vitro) modellrendszerben pozitívan, vagy negatívan töltött „modell” gyógyszereket használták a miniatűr szolárcellák bevont ellenpólusán. Fénysugár bevezetésekor az PD-eszköz egyik oldala pozitívan töltötté vált, taszítva és egyúttal felszabadítva így azokat a pozitívan töltött gyógyszermolekulákat, amelyeket a feltalálók helyeztek oda; ugyanez a dolog történik a negatívan töltött oldalon és a negatív modell molekulákkal is.
„Úgy tűnik, hipotézisünk működik!” – tette hozzá a nemzetközi találkozón Dr. Xu, megjegyezve még, hogy a felszabaduló gyógyszer mennyisége is kontrollálható, mégpedig a fényintenzitás változtatásával.
Az első kutatási fázisban tehát in-vitro modellt alkalmaztak, de Dr. Xu szerint a következő lépés az lesz, hogy kisállat-modellekben alkalmazzák majd a PD-eszközt.
