مقاله‌ای که به تازگی در مجله ACS Nano منتشر شده است، کاربرد نانوموادی که به تقلید از اشریشیا کلی (E. coli) ساخته شده را برای درمان فتولیتیک تومورهای CT-26 یا ۴T1 مورد بحث قرار می‌دهد.
محققان این پروژه نانومواد مورد نظر خود را با استفاده از پروتئین‌های غشایی E. coli، نانومیله های طلا (AuNRs) و پروتئین‌های چسبنده سنتز کردند و آن‌ها را E. coli-mimetic AuNRs (ECA) نامیدند. علاوه بر این، ECA سنتز شده در موش‌های مبتلا به تومورهای CT-26 یا ۴T1 تحت تابش لیزر ۸۰۸ نانومتری اثر پیشگیرانه نشان داد.
متاستاز یا عود مجدد دلیل اصلی افزایش مرگ و میر در بیماران مبتلا به سرطان است و درمان سرطان‌های عودکننده یا متاستاتیک هدف نهایی درمان سرطان است. درمان ترکیبی یک درمان موثر برای متاستاز و عود مجدد است. علاوه بر این، ترکیب فتوتراپی مبتنی بر نانومواد با شیمی‌درمانی، در درمان سرطان نیز کاربرد دارد.
درمان انتخابی سلول‌های سرطانی از طریق ایمونوتراپی شامل فعال‌سازی سلول‌های ایمنی، به‌ویژه لنفوسیت‌های T است که با القای سمیت سلولی خاص آنتی‌ژن، به از بین بردن سرطان کمک می‌کند. در این زمینه، سلول‌های دندریتیک (DCs) سلول‌های T فعال شده به طور انتخابی سلول‌های بیان‌کننده آنتی‌ژن را در درمان سرطان از بین می‌برند.
درمان فتوترمال (PTT) که برای درمان موضعی سرطان استفاده می‌شود، شامل تبدیل انرژی نور به انرژی حرارتی پس از تابش با لیزر مادون قرمز نزدیک (NIR) است.
این نانومواد می‌توانند داروها را به اهداف خاص حمل کرده و به درمان موثر بیماری کمک کنند. علاوه بر این، آن‌ها در درمان ترکیبی برای ارائه بیش از یک دارو استفاده می‌شوند. نانوذرات مبتنی بر مواد معدنی مانند نانوذرات اکسید آهن، نانوذرات سیلیکا مزوپور، AuNR و نقاط کوانتومی عوامل موثر PTT هستند. AuNRها برای تبدیل فتوترمال و عملکرد سطح کارآمد هستند و زیست‌سازگاری خوبی دارند. با این حال، ستیل تری‌متیل‌آمونیوم‌بروماید (CTAB) روی سطح آن‌ها، موجب سمی شدن محصول نهایی می‌شود و اصلاح سطح AuNRها به کاهش سمیت آن‌ها کمک می‌کند.
در این پروژه محققان شرایط فراصوت و دما را برای سنتز ECA بهینه کردند. تحت تابش NIR، در حالی که AuNR در ECA اثر نوردرمانی داشت، ایمنی ضد سرطانی توسط پروتئین‌های سطحی ECA القا شد. علاوه بر این، نویسندگان از ECA سنتز شده برای درمان تومورهای اولیه و سرطان متاستاتیک ثانویه در موش استفاده کردند. نتایج نشان داد که نور لیزر NIR در ۸۰۸ نانومتر، دما را در سلول‌های تومور تیمار شده با ECA افزایش می‌دهد و مرگ سلولی آپوپتوتیک یا نکروزه را القا می‌کند و اثر درمانی بر تومورهای CT-26 و ۴T1 در موش دارد.
مورفولوژی ECA با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) آنالیز شد. تصاویر به دست آمده یک تاج لیپوزومی را در سطح AuNR نشان دادند. مطالعات پراکندگی نور پویا (DLS) نشان داد که اندازه هیدرودینامیکی LCA و ECA به ترتیب ۲٫۷ ± ۹۳٫۷۲ و ۶٫۵ ± ۱۱۶٫۸ نانومتر بود. علاوه بر این، LCA و ECA پتانسیل زتا منفی ۴٫۶- و -۱۲٫۷ میلی ولت را نشان دادند.