ΤΟΠΙΚΑ

ΙΤΕ Κρήτης: Νέες προοπτικές για πρωτοποριακές θεραπείες ενάντια στον καρκίνο

Νέα έρευνα του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ (ΙΗΔΛ) του ΙΤΕ φιλοδοξεί να συνεισφέρει σε επαναστατικές στρατηγικές που στοχεύουν στην εξολόθρευση καρκινικών κυττάρων, με την αύξηση της θερμοκρασίας τους. Πρόσφατες έρευνες αποκάλυψαν ότι η χρήση βελτιστοποιημένων νανοκρυστάλλων (δηλαδή μικροσκοπικών σωματιδίων, χιλιάδες φορές μικρότερων από ένα κόκκο σκόνης), που εγχέονται σε καρκινικό ιστό και θερμαίνονται από εξωγενή ερεθίσματα (π.χ. κάποιο μαγνητικό πεδίο), ανοίγει τον δρόμο για νέες πρωτοποριακές θεραπείες. Ταυτόχρονα, η μέθοδος αυτή συμβάλλει αποτελεσματικά στη μείωση της τοξικότητας των αντικαρκινικών θεραπειών. Μέχρι σήμερα, για τον σκοπό αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν υλικά με τέλεια δομή.

Η νέα ερευνητική μελέτη του ΙΗΔΛ-ΙΤΕ (Σχήμα 1) έρχεται να προσθέσει νέα σημαντικά στοιχεία στην ανακάλυψη αυτή: όταν οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι αποκτήσουν τις κατάλληλες ατέλειες στη δομή τους, ρυθμίζουν τις ηλεκτρονικές τους ιδιότητες με τρόπο που ευνοεί τη μετατροπή της ενέργειάς τους σε θερμότητα. Οι χρήσιμες φυσικές ιδιότητες προκύπτουν όταν «διαταράσσεται» η ατομική δομή του κρυστάλλου, με τη δημιουργία «ατελειών», όπως π.χ. κενών θέσεων, στην άριστα οργανωμένη δομή τους. Ένα τέτοιο σύστημα νανοκρυστάλλων, κατά τη διέγερσή του από ένα εξωτερικό μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, εκλύει περισσότερη θερμική ενέργεια. Το εντυπωσιακό αυτό χαρακτηριστικό ανοίγει νέους δρόμους για έξυπνες εφαρμογές, μεταξύ άλλων, στην υγεία, την ενέργεια, τους αισθητήρες, κ.α. Η σχετική έρευνα, με τίτλο «Vacancy-driven Non-cubic Local Structure and Magnetic Anisotropy Tailoring in FexO-Fe3-δO4 Nanocrystals», δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Physical Review X.

Για την υλοποίηση αυτής της ερευνητικής αποστολής, ο Δρ. Αλέξανδρος Λάππας, Φυσικός, Διευθυντής Ερευνών στο ΙΗΔΛ-ΙΤΕ, συντόνισε ένα διεπιστημονικό δίκτυο συνεργασίας Ευρωπαϊκών και Αμερικανικών επιστημονικών ομάδων, που επέτρεψε τη συνδυαστική άντληση γνώσης, μέσω θεωρητικής-υπολογιστικής φυσικής (ΙΝΝ, Δημόκριτος, Ελλάδα), μαγνητικών μετρήσεων (CNR-SPIN & UNINA, Ιταλία), ανάλυσης νανοϋλικών (LCN, Αγγλία) και προηγμένων διαγνωστικών εργαλείων φωτονικής (CMPMSD, BNL, ΗΠΑ).

Κλειδί στην παρούσα ανακάλυψη αποτέλεσε η χρήση εξαιρετικά ισχυρής ακτινοβολίας φωτός που παράγεται κατά την επιτάχυνση σωματιδίων, στις υποδομές μεγάλων ερευνητικών εγκαταστάσεων (NSLS-II, BNL, ΗΠΑ). Το ισχυρό αυτό φως, σαν ένας εξαίρετης απεικονιστικής ικανότητας μεγεθυντικός φακός, καταγράφει τη διάταξη των ατόμων, προβάλλοντας με μοναδικό τρόπο την όποια μικρή ατέλεια και παραμόρφωση στον κρύσταλλο. Δείτε παρακάτω:

«Η μεταβολή της συμμετρίας, λόγω κενών θέσεων στο πλέγμα, τροποποιεί τη μαγνητική απόκριση του νανοκρυστάλλου προς την ευνοϊκή κατεύθυνση. Λόγω της αταξίας που προκαλείται στη δομή του, γίνεται πιο δύσκολη η συλλογική χαλάρωση των στοιχειωδών μαγνητών που τον αποτελούν. Αυτή η αξιοσημείωτη ιδιότητα επιτρέπει τη σχεδόν δεκαπλάσια έκλυση θερμικής ενέργειας, σε σχέση με άλλα νανοϋλικά που στερούνται δομικών ατελειών. Η αντίσταση που υφίστανται οι στοιχειώδεις μαγνήτες θυμίζει εκείνη ενός σώματος, που καθώς προσπαθεί να διέλθει μέσα από ένα ρευστό, επιβραδύνεται ταχύτατα όσο αυξάνει η πυκνότητa του μέσου, και έτσι η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα», εξηγεί ο Αλέξανδρος Λάππας, επικεφαλής του εργαστηρίου Κβαντικών Υλικών και Μαγνητισμού στο ΙΗΔΛ-ΙΤΕ.

Η εν λόγω έρευνα αναδεικνύει ευρύτερα τη δυνατότητα ελέγχου της δομής σε ατομική κλίμακα, μέσω της ρύθμισης των ατελειών. Η οδός αυτή μπορεί να αποτελέσει παράμετρο σχεδιασμού δυνητικά πολυ-λειτουργικών νανοϋλικών, με καθορισμένες μαγνητικές ιδιότητες και σκοπό τη βελτίωση της δράσης τους ως διαγνωστικά και θεραπευτικά εργαλεία ταυτοχρόνως (π.χ. μαγνητική απεικόνιση σε θερμικά αποκρινόμενες βιοϊατρικές τεχνολογίες).

Δημοσίευση:

A. Lappas, G. Antonaropoulos, K. Brintakis, M. Vasilakaki, K.N. Trohidou, V. Iannotti, G. Ausanio, A. Kostopoulou, M. Abeykoon, I.K. Robinson, and E.S. Bozin,

“Vacancy-driven Non-cubic Local Structure and Magnetic Anisotropy Tailoring in FexO-Fe3-δO4 Nanocrystals”, Phys. Rev. X 2019, 9, 041044.

URL: https://link.aps.org/doi/10.11…

DOI: 10.1103/PhysRevX.9.041044

"google ad"

Αγώνας της Κρήτης

Ο “Αγώνας της Κρήτης” εκδόθηκε στις 8 Ιουλίου του 1981. Είναι η έκφραση μιας πολύχρονης αγωνιστικότητας. Έμεινε όλα αυτά τα χρόνια σταθερός στη διακήρυξή του για έγκυρη – έγκαιρη ενημέρωση χωρίς παρωπίδες. Υπηρετεί και προβάλλει, με ευρύτητα αντίληψης, αξίες και οράματα για μία καλύτερη κοινωνία. Η βασική αρχή είναι η κριτική στην εξουσία όποια κι αν είναι αυτή, ιδιαίτερα στα σημεία που παρεκτρέπεται από τα υποσχημένα, που μπερδεύεται με τη διαφθορά, που διαφθείρεται και διαφθείρει. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που η εφημερίδα έμεινε μακριά από συσχετισμούς και διαπλοκές, μακριά από μεθοδεύσεις και ίντριγκες.

Recent Posts

Αντιδράσεις για την επίθεση με μπογιές στο γραφείο της Σέβης Βολουδάκη – Καταδικάζει κι ο Αλέξανδρος Μαρκογιαννάκης

Την έντονη καταδίκη του για την επίθεση με μπογιές στο πολιτικό γραφείο της βουλευτού Χανίων,…

30 minutes ago

TASS: Ο Trump κλείνει την αμερικανική βάση στην Αλεξανδρούπολη

Η αμερικανική κυβέρνηση του Donald Trump διέταξε να βάλει λουκέτο στη στρατιωτική βάση της Αλεξανδρούπολης, την οποία η…

1 hour ago

Αιχμές Γιώργου Πετράκη για τον πρόεδρου του Πανελλήνιου Ιατρικού Συλλόγου και την απόφαση μη συμμετοχής στις κινητοποιήσεις στα Τέμπη

Την έντονη διαφωνία του με την απόφαση του Πανελλήνιου Ιατρικού Συλλόγου (ΠΙΣ) να μη συμμετάσχει…

2 hours ago

“Οφείλουμε όλοι να είμαστε εκεί”: Και η Ένωση Προστασίας Καταναλωτών Κρήτης συμμετέχει στη διαδήλωση για τα Τέμπη – Τάσσεται ενάντια στη στοχοποίηση δικαστικών

Η Ένωση Προστασίας Καταναλωτών Κρήτης ανακοινώνει τη συμμετοχή της στις κινητοποιήσεις μνήμης για την τραγωδία…

2 hours ago

Ηγέτες στο Κίεβο για την τρίτη επέτειο από τη ρωσική εισβολή – Νέο πακέτο βοήθειας από ΕΕ, κοντά σε οριστική συμφωνία με τις ΗΠΑ για τα ορυκτά

Η Ουκρανία και οι ΗΠΑ βρίσκονται στο τελικό στάδιο των διαπραγματεύσεων για μια συμφωνία, που θα δίνει στην Ουάσινγκτον πρόσβαση…

2 hours ago

«Καψόνι» του Τραμπ στον Μακρόν: Δεν τον υποδέχθηκε στον Λευκό Οίκο – Η αμηχανία του Γάλλου προέδρου

Σνόμπαρε τον Εμανουέλ Μακρόν ο Ντόναλντ Τραμπ, αφού, κατά την επίσκεψη του Γάλλου προέδρου στην Ουάσιγκτον,…

2 hours ago