Winzige drahtlose LED-Implantate bringen Hoffnung für schwer erreichbare Tumoren

BerlinForscher der Universität Notre Dame haben ein neuartiges kabelloses LED-Gerät entwickelt, um tiefsitzende Krebserkrankungen zu behandeln. Dieses Implantat könnte insbesondere bei der Bekämpfung schwer erreichbarer Tumoren helfen, vor allem wenn es in Kombination mit einem lichtaktivierten Medikament eingesetzt wird.

Bestimmte Arten von Licht können Hautkrebs behandeln, sind jedoch weniger wirksam bei Tumoren, die tief im Körper liegen. Ein neues, drahtloses LED-Gerät nutzt grünes Licht, um den Körper dazu anzuregen, Krebs zu bekämpfen. Obwohl grünes Licht nicht so tief ins Gewebe eindringt wie andere Farben, löst es eine stärkere Reaktion gegen Krebszellen aus.

So funktioniert es:

• Ein implantierbares LED-Gerät wird direkt in einen Tumor injiziert.
• Ein lichtaktivierbarer Farbstoff wird den Krebszellen zugeführt.
• Das LED-Gerät wird drahtlos durch eine externe Antenne aktiviert.
• Der Farbstoff absorbiert das grüne Licht und wandelt es in Energie um.
• Die Energie macht den Sauerstoff der Zellen giftig und tötet damit die Krebszellen ab.

Das Gerät beeinflusst das Immunsystem, indem es behandelte Zellen zum Anschwellen bringt und dadurch eine Form des Zelltods namens Pyroptose auslöst. Dieser Zelltod hilft dem Immunsystem, Krebszellen gezielt anzugreifen. Das Ziel ist es, eine geringe Menge an Pyroptose zu verursachen, um das Immunsystem zu aktivieren.

In zukünftigen Untersuchungen werden Forscher dieses Gerät bei Mäusen einsetzen, um zu prüfen, ob die Behandlung eines Tumors das Immunsystem aktivieren kann, auch einen anderen Tumor an einer anderen Stelle im Körper anzugreifen.

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Das LED-Gerät ist sehr klein und ermöglicht eine Echtzeitüberwachung. Dank der externen Antenne kann die Signalstärke und das Timing je nach Reaktion des Tumors angepasst werden, was die Behandlung maßgeschneidert und potenziell effektiver macht.

Diese Forschung wurde im Jahr 2023 durch die Notre Dame Seed Transformative Interdisciplinary Research (STIR) Stipendien unterstützt. Diese Stipendien fördern Wissenschafts- und Ingenieurprojekte in den Bereichen Gesundheit, Umwelt und Informationstechnologien.

Diese Methode vereint die Fähigkeit, tief in Gewebe einzudringen und das Immunsystem zu stärken. Traditionelle Lichtbehandlungen reichen nicht tief genug. Mithilfe grünen Lichts und einem speziellen Farbstoff haben Wissenschaftler eine Möglichkeit gefunden, Krebszellen zu vernichten und das Immunsystem zu aktivieren.

Diese Technologie könnte mehr leisten als nur den ersten Tumor anzugreifen. Wenn sie funktioniert, könnte sie dem Immunsystem beibringen, andere Krebsarten im Körper zu bekämpfen und so einen umfassenderen Ansatz zur Behandlung ermöglichen. Dies könnte die Art und Weise verändern, wie wir Krebserkrankungen behandeln, die mit den derzeitigen Methoden schwer zugänglich sind.