分子ジャックハンマーの「良い振動」ががん細胞を根絶する(Molecular jackhammers’ ‘good vibrations’ eradicate cancer cells)

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2023-12-19 ライス大学

◆米国のライス大学の科学者らは、新しい分子機械「分子ジャックハンマー」を使用してがん細胞を破壊する方法を発見しました。医学イメージングに使用される染料分子の振動を近赤外線光で刺激し、悪性黒色腫細胞の実験培養に対して99%の効率を達成しました。
◆分子ジャックハンマーは、プラズモンとして知られる分子の振動を活用し、異なるメカニズムでがん細胞を破壊します。近赤外線光の使用により、可視光よりも深く体内に透過し、組織や骨にアクセスできます。この手法はがん治療において新しいアプローチを提供し、分子の振動ががん治療において有望な手段である可能性が示唆されています。

<関連情報>

分子ジャックハンマー、振動電子駆動の作用でがん細胞を撲滅 Molecular jackhammers eradicate cancer cells by vibronic-driven action

Ciceron Ayala-Orozco,Diego Galvez-Aranda,Arnoldo Corona,Jorge M. Seminario,Roberto Rangel,Jeffrey N. Myers & James M. Tour
Nature Chemistry  Published:19 December 2023
DO:Ihttps://doi.org/10.1038/s41557-023-01383-y

Abstract

Through the actuation of vibronic modes in cell-membrane-associated aminocyanines, using near-infrared light, a distinct type of molecular mechanical action can be exploited to rapidly kill cells by necrosis. Vibronic-driven action (VDA) is distinct from both photodynamic therapy and photothermal therapy as its mechanical effect on the cell membrane is not abrogated by inhibitors of reactive oxygen species and it does not induce thermal killing. Subpicosecond concerted whole-molecule vibrations of VDA-induced mechanical disruption can be achieved using very low concentrations (500 nM) of aminocyanines or low doses of light (12 J cm-2, 80 mW cm-2 for 2.5 min), resulting in complete eradication of human melanoma cells in vitro. Also, 50% tumour-free efficacy in mouse models for melanoma was achieved. The molecules that destroy cell membranes through VDA have been termed molecular jackhammers because they undergo concerted whole-molecule vibrations. Given that a cell is unlikely to develop resistance to such molecular mechanical forces, molecular jackhammers present an alternative modality for inducing cancer cell death.

分子ジャックハンマーの「良い振動」ががん細胞を根絶する(Molecular jackhammers’ ‘good vibrations’ eradicate cancer cells)

医療・健康
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