STEM στην Ιατρική: Από τη δύναμη του laser στα βακτήρια ως θεραπεία κατά του καρκίνου

Ομάδα ερευνητών από τη Δράμα και την Καβάλα με επικεφαλής τον Συμεών Σαχινίδη εστιάζει στην αξιοποίηση συγκεκριμένων βακτηρίων με μαγνητικές ιδιότητες για στοχευμένες αντικαρκινικές θεραπείες και για χρήση ως σκιαγραφικά μέσα. Διαβάστε την εργασία

STEM στην Ιατρική: Από τη δύναμη του laser στα βακτήρια ως θεραπεία κατά του καρκίνου. Μια ομάδα ερευνητών από τη Δράμα και την Καβάλα με επικεφαλής τον Συμεών Σαχινίδη διερευνά τη συνύφανση των πεδίων STEM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική και Μαθηματικά) με την ιατρική, εστιάζοντας στον τρόπο με τον οποίο η εισαγωγική διδασκαλία των εφαρμογών του laser μπορεί να λειτουργήσει ως καταλύτης για την ανάπτυξη καινοτόμων θεραπευτικών προσεγγίσεων.

Ειδικότερα, η εργασία εστιάζει στην αξιοποίηση συγκεκριμένων βακτηρίων με μαγνητικές ιδιότητες για στοχευμένες αντικαρκινικές θεραπείες και για χρήση ως σκιαγραφικά μέσα. Θα αναλυθεί η σημασία της εκπαίδευσης STEM, ο ρόλος της στην κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ laser και βακτηρίων, η ανακάλυψη και ο χαρακτηρισμός των μαγνητοτακτικών βακτηρίων (MTB), οι πιθανές φυσικές πηγές τους, καθώς και οι προκλήσεις και οι μελλοντικές τους προοπτικές στον τομέα της ογκολογίας.

Αναλυτικά η εργασία

Εισαγωγή

Το ακρωνύμιο STEM αποτελεί την ελληνική απόδοση των αγγλικών λέξεων Science (Επιστήμη), Technology (Τεχνολογία), Engineering (Μηχανική) και Mathematics (Μαθηματικά). Πρόκειται για μια ολοκληρωμένη και διεπιστημονική προσέγγιση στη μάθηση και την επίλυση προβλημάτων, η οποία τονίζει τη διασύνδεση και την πρακτική εφαρμογή της γνώσης. Η εκπαίδευση STEM δεν εστιάζει απλώς στην απομνημόνευση γεγονότων, αλλά στην ανάπτυξη δεξιοτήτων κριτικής σκέψης, στην προώθηση της καινοτομίας, στην ενίσχυση της δημιουργικότητας και στην επίλυση σύνθετων προκλήσεων του πραγματικού κόσμου. Ο απώτερος στόχος είναι να προετοιμάσει τα άτομα για ένα μέλλον όπου οι τεχνολογικές και επιστημονικές εξελίξεις διαμορφώνουν συνεχώς την κοινωνία και την οικονομία.

Στον τομέα της ιατρικής, η συνεισφορά του STEM είναι θεμελιώδους σημασίας και συνεχώς αυξανόμενη. Από την έρευνα και ανάπτυξη νέων φαρμάκων και διαγνωστικών εργαλείων, μέχρι την προηγμένη βιοϊατρική μηχανική, την τεχνητή νοημοσύνη στην υγεία, και την ανάλυση τεράστιων συνόλων δεδομένων υγείας (big data). Οι γιατροί και οι ερευνητές συνεργάζονται για να βελτιώσουν την πρόληψη, τη διάγνωση και τη θεραπεία ασθενειών. Μια διδασκαλία STEM, όπως η αρχική μας για τις εφαρμογές του laser, δεν παρέχει μόνο θεωρητικές γνώσεις, αλλά και πρακτικές δεξιότητες, ενθαρρύνοντας την επιστημονική περιέργεια και την αναζήτηση καινοτόμων λύσεων σε πραγματικά προβλήματα υγείας.

Η αρχική μας έρευνα επικεντρώθηκε στις ποικίλες εφαρμογές του laser, ένα πεδίο που συνδυάζει στοιχεία φυσικής, βιολογίας, μηχανικής και τεχνολογίας. Στο πλαίσιο μιας τέτοιας διδασκαλίας STEM, είναι λογικό να εξεταστούν οι αλληλεπιδράσεις του laser με βιολογικά συστήματα. Για παράδειγμα, η χρήση laser σε μικροβιολογικές εφαρμογές, όπως η αποστείρωση επιφανειών, η στόχευση μικροοργανισμών ή ακόμα και η μικροχειρουργική σε κυτταρικό επίπεδο, μπορεί να αποτελέσει ένα εξαιρετικό σημείο εκκίνησης για πειραματική διερεύνηση.

Η χρησιμότητα του STEM σε αυτό το στάδιο της εκπαιδευτικής διαδικασίας είναι πολλαπλή και κρίσιμη. Μέσα από αυτές τις πρακτικές δραστηριότητες -όπως η παρατήρηση βακτηρίων κάτω από το μικροσκόπιο και η έκθεσή τους σε laser- οι μαθητές/φοιτητές/ερευνητές αποκτούν εμπειρία στην εφαρμογή της επιστημονικής μεθόδου, στην παρατήρηση, στη συλλογή δεδομένων, στην εξαγωγή συμπερασμάτων και, κυρίως, στην ανάπτυξη της επιστημονικής περιέργειας. Αυτή η εμπειρία μπορεί να οδηγήσει σε απρόσμενες και σημαντικές ανακαλύψεις, όπως συνέβη στην υποθετική μας περίπτωση με την παρατήρηση των μαγνητικών ιδιοτήτων σε ορισμένα βακτήρια.

Κατά τη διάρκεια της προσεκτικής παρατήρησης βακτηρίων στο μικροσκόπιο και ιδίως όταν τοποθετούνται σε ένα περιβάλλον όπου υπάρχουν μαγνητικά πεδία, ακόμη και αδύναμα, μπορεί να παρατηρηθεί μια ενδιαφέρουσα και απρόσμενη συμπεριφορά: Η ευθυγράμμιση ή η καθοδηγούμενη κίνηση ορισμένων βακτηρίων σύμφωνα με τις γραμμές ενός μαγνητικού πεδίου. Αυτή η πρωτοποριακή παρατήρηση οδηγεί στην ανακάλυψη μιας ειδικής κατηγορίας μικροοργανισμών, των μαγνητοτακτικών βακτηρίων (MTB).

Τα MTB αποτελούν μια ποικιλόμορφη και ετερογενή ομάδα προκαρυωτικών μικροοργανισμών που έχουν την μοναδική βιολογική ικανότητα να συνθέτουν και να οργανώνουν ενδοκυτταρικές δομές γνωστές ως μαγνητοσώματα (magnetosomes). Τα μαγνητοσώματα είναι, στην ουσία, νανοκρύσταλλοι μαγνητικού οξειδίου του σιδήρου (συνήθως μαγνητίτης, Fe3O4). Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό τους είναι ότι κάθε νανοκρύσταλλος είναι ενθυλακωμένος ατομικά μέσα σε μια μεμβράνη και είναι οργανωμένος σε γραμμικές αλυσίδες μέσα στο κυτταρόπλασμα του βακτηρίου.

Αυτή η γραμμική διάταξη των μαγνητοσωμάτων λειτουργεί ως μια μικροσκοπική, βιολογική πυξίδα. Επιτρέπει στα βακτήρια να προσανατολίζονται παθητικά κατά μήκος των γεωμαγνητικών γραμμών πεδίου, χρησιμοποιώντας το μαγνητικό πεδίο της Γης για να κινηθούν αποτελεσματικά σε περιβάλλοντα με βέλτιστες συνθήκες οξυγόνου (συνήθως μικροαερόφιλες ή αναερόβιες ζώνες). (Schuler, D.,2007).Τα μαγνητοτακτικά βακτήρια (MTB) είναι μικροοργανισμοί και μπορούν να βρεθούν σε ένα υδάτινο περιβάλλον με χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου ή αναερόβιες συνθήκες. Η ικανότητά τους να προσανατολίζονται στο μαγνητικό πεδίο της Γης τα βοηθά να βρίσκουν τροφή (επιβίωση).

Τέτοια βακτήρια που διαθέτουν μαγνητικές ιδιότητες μπορούμε να τα βρούμε σε Λίμνες και Ποτάμια. Συχνά απαντώνται στα ιζήματα του πυθμένα λιμνών, καθώς και λασπώδεις ή αργιλώδεις περιοχές των ποταμών. Ειδικότερα, αναπτύσσονται στα όρια της διεπιφάνειας νερού-ιζημάτων, όπου οι συνθήκες οξυγόνου μεταβάλλονται από αερόβιες σε μικροαερόφιλες ή αναερόβιες. (Bazylinski & Frankel, 2004).

Με μια τεχνική γνωστή ως μαγνητικός εμπλουτισμός συλλέγονται και απομονώνονται τα ΜΤΒ από δείγματα ιζημάτων ή νερού. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός μαγνήτη (π.χ., ένας ισχυρός μαγνήτης νεοδυμίου) κοντά στο δείγμα. Λόγω των μαγνητοσωμάτων τους, τα MTB προσελκύονται από τον μαγνήτη και συγκεντρώνονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Αυτό επιτρέπει τη συλλογή τους, τον διαχωρισμό τους από άλλους μικροοργανισμούς και την περαιτέρω καλλιέργειά τους σε εργαστηριακές συνθήκες, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα θρεπτικά μέσα που προσομοιάζουν το φυσικό τους περιβάλλον.

Για την άμεση και οπτική επίδειξη των μαγνητικών ιδιοτήτων των MTB, μπορεί να πραγματοποιηθεί ένα απλό αλλά εντυπωσιακό πείραμα στο εργαστήριο.

Υλικά που απαιτούνται:

  • Καλλιέργεια Μαγνητοτακτικών Βακτηρίων: Απαιτείται ένα δείγμα καλλιέργειας MTB
  • Πλάκα Μικροσκοπίου και Κάλυμμα: Κοινές γυάλινες πλάκες και λεπτά καλύμματα για την προετοιμασία παρασκευασμάτων
  • Μικροσκόπιο: Ένα οπτικό μικροσκόπιο με δυνατότητα υψηλής μεγέθυνσης (π.χ., 400x ή 1000x), ιδανικά με δυνατότητα παρατήρησης ζωντανών μικροοργανισμών (π.χ., με φωτεινό πεδίο ή αντίθεση φάσης)
  • Μικρός Μαγνήτης: Ένας απλός μόνιμος μαγνήτης νεοδυμίου

Διαδικασία πειράματος:

  1. Προετοιμασία Παρασκευάσματος: Τοποθετήστε μια μικρή σταγόνα της καλλιέργειας των μαγνητοτακτικών βακτηρίων στο κέντρο μιας καθαρής πλάκας μικροσκοπίου. Καλύψτε προσεκτικά τη σταγόνα με ένα κάλυμμα, αποφεύγοντας τη δημιουργία φυσαλίδων αέρα
  2. Αρχική Παρατήρηση: Τοποθετήστε το παρασκεύασμα στην τράπεζα του μικροσκοπίου και εστιάστε στα βακτήρια χρησιμοποιώντας την κατάλληλη μεγέθυνση. Στην αρχή, χωρίς την παρουσία εξωτερικού μαγνήτη, θα παρατηρήσετε τα βακτήρια να κινούνται με φαινομενικά τυχαίο τρόπο στο οπτικό πεδίο
  3. Επίδραση Μαγνητικού Πεδίου: Προσεγγίστε αργά τον μικρό μαγνήτη πολύ κοντά στην πλάκα μικροσκοπίου, στο οπτικό πεδίο. Δεν χρειάζεται να αγγίξετε την πλάκα
  4. Παρατήρηση Μαγνητοταξίας: Παρατηρήστε προσεκτικά την αλλαγή στη συμπεριφορά των βακτηρίων. Θα δείτε τα βακτήρια να ευθυγραμμίζονται σχεδόν αμέσως παράλληλα με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τον μαγνήτη. Επιπλέον, θα αρχίσουν να κινούνται με συντονισμένο τρόπο προς τον ένα ή τον άλλο πόλο του μαγνήτη, ανάλογα με την πολικότητα των μαγνητοσωμάτων τους και την κατεύθυνση του εφαρμοζόμενου πεδίου. (Εικόνες 1,2 και 3)
  5. Μεταβολή Κατεύθυνσης: Μετακινήστε τον μαγνήτη γύρω από την πλάκα του μικροσκοπίου. Θα δείτε τα βακτήρια να αλλάζουν την κατεύθυνση τους ακολουθώντας την κίνηση του μαγνήτη και διατηρώντας την ευθυγράμμιση με το μαγνητικό πεδίο. (Εικόνες 4 και 5)
Εικόνα 1 και 2. Προσανατολισμός βακτηρίων με παρουσία μαγνήτη
Εικόνα 3. Μικροσκόπιο με την παρουσία μαγνήτη
Εικόνα 4. Πάνω Εικόνα. Μαγνητικού βακτήριου από το laser. Κάτω εικόνα. Ηλεκτρονικά μικρογραφήματα μαγνητοσωμάτων,Ίντερνετ 1
Εικόνα 5. Δείγμα στο laser με παρουσία μαγνήτη

Αυτό το απλό αλλά ισχυρό πείραμα αποδεικνύει οπτικά και άμεσα την παρουσία μαγνητικών ιδιοτήτων στα συγκεκριμένα βακτήρια, υπογραμμίζοντας τη μοναδική τους βιολογική προσαρμογή. Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουμε όταν το δείγμα τοποθετηθεί στην συσκευή Laser με παρουσία μαγνήτη.

Εφαρμογές των μαγνητοτακτικών βακτηρίων στην ογκολογία: Στοχευμένες θεραπείες και σκιαγραφικά. Στοχευμένες θεραπείες καρκινικών όγκων

Η στοχευμένη θεραπεία με μαγνητικά βακτήρια είναι μια ερευνητική προσέγγιση που συνδυάζει τη χρήση μαγνητικών νανοσωματιδίων και βακτηρίων για την καταπολέμηση του καρκίνου. Τα μαγνητικά νανοσωματίδια μπορούν να προσελκυστούν σε συγκεκριμένες περιοχές του σώματος με τη βοήθεια εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, ενώ τα βακτήρια μπορούν να εισέλθουν στα καρκινικά κύτταρα και να τα καταστρέψουν.

Αυτή η προσέγγιση στοχεύει στην ακριβή στόχευση των καρκινικών κυττάρων, ελαχιστοποιώντας τις βλάβες στους υγιείς ιστούς.Τα βακτήρια αυτά μπορούν να δράσουν με δύο βασικούς τρόπους: είτε απευθείας, καταστρέφοντας τα καρκινικά κύτταρα, είτε λειτουργώντας ως «έξυπνοι» φορείς (curriers) για τη χορήγηση φαρμάκων ή θεραπευτικών μορίων απευθείας στην περιοχή του όγκου, ελαχιστοποιώντας έτσι τις συστηματικές παρενέργειες.

Η δυνατότητα καθοδήγησης των μαγνητοτακτικών βακτηρίων (MTB) με εξωτερικό μαγνητικό πεδίο αποτελεί πράγματι τον ακρογωνιαίο λίθο της στοχευμένης θεραπείας του καρκίνου με τη χρήση τους. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει την ακριβή μεταφορά θεραπευτικών παραγόντων στις περιοχές των όγκων, μεγιστοποιώντας την αποτελεσματικότητα και ελαχιστοποιώντας τις παρενέργειες. (Kotakadi et al., 2022)

Τα MTB μπορούν επίσης να θεωρηθούν ως επιτυχημένοι παράγοντες για τη θεραπεία του καρκίνου, εκμεταλλευόμενα την ικανότητα αυτοπροώθησής τους που παρέχεται από τα μαστίγια τους και τις δυνατότητες καθοδήγησης που εξασφαλίζονται από την αλυσίδα μαγνητοσωμάτων τους. Πράγματι, τα MTB θεωρούνται νανο-βιορομπότ που μπορούν να καθοδηγούνται και να χειρίζονται από εξωτερικά μαγνητικά πεδία και έλκονται φυσικά προς υποξικές περιοχές, όπως οι περιοχές του όγκου, διατηρώντας παράλληλα τις θεραπευτικές και απεικονιστικές ικανότητες των απομονωμένων μαγνητοσωμάτων. (Fdez-Gubieda et al., 2020).

Μόλις φτάσουν στον όγκο μέσω του αίματος, τα βακτήρια μπορούν να απελευθερώσουν το φάρμακο με ελεγχόμενο τρόπο, ή να ενεργοποιηθούν μέσω εξωτερικών παραγόντων για να προκαλέσουν την καταστροφή των καρκινικών κυττάρων (Εικόνα 5).

Εικόνα 5. Αριστερά Ίντερνετ 2 .Magnetic bacteria (grey) can squeeze through narrow intercellular spaces to cross the blood vessel wall and infiltrate tumors. Credit: Yimo Yan / ETH Zurich. Δεξία. Μαγνητικό βακτήριο

Σε αυτό το κρίσιμο πλαίσιο, αναδύεται μια νέα και εξαιρετικά πολλά υποσχόμενη θεραπεία, η βακτηριοθεραπεία. Η βακτηριοθεραπεία αξιοποιεί την εγγενή ικανότητα συγκεκριμένων βακτηρίων να στοχεύουν τους όγκους με τρόπο ακριβή και αποτελεσματικό, ελαχιστοποιώντας έτσι τις συστηματικές παρενέργειες. (Sizuo Yan et al., 2024; Himmelreich and Dresselaers, 2009).

Η ικανότητά τους να αναπτύσσονται στο συχνά υποξικό ή αναερόβιο περιβάλλον των όγκων, το οποίο είναι αφιλόξενο για πολλά άλλα κύτταρα και θεραπείες, καθώς και η δυνατότητα γενετικής τους τροποποίησης για την παραγωγή θεραπευτικών ουσιών, τα καθιστά ιδανικούς υποψηφίους. Σε ποικίλα πειραματικά μοντέλα, η βακτηριοθεραπεία, τόσο ως μονοθεραπεία όσο και σε συνδυασμό με συμβατικές θεραπείες, έχει δείξει εντυπωσιακά αποτελέσματα, συμπεριλαμβανομένης της σημαντικής μείωσης του μεγέθους των όγκων, της αναστολής της μετάστασης, καθώς και της αύξησης του ποσοστού επιβίωσης. Οι συνδυαστικές αυτές προσεγγίσεις είναι ιδιαίτερα υποσχόμενες, καθώς τα βακτήρια μπορούν να ενισχύσουν την αποτελεσματικότητα των υπαρχουσών θεραπειών και να βοηθήσουν στην υπερνίκηση της αντίστασης που συχνά αναπτύσσουν τα καρκινικά κύτταρα. (Sizuo Yan et al., 2024; Himmelreich and Dresselaers, 2009).

Ενδεικτικά παραδείγματα εφαρμογών στην ογκολογία:

  • Μαγνητική Υπερθερμία: Τα μαγνητοσώματα εντός των MTB μπορούν να λειτουργήσουν ως νανο-θερμαντικά στοιχεία. Με την εφαρμογή ενός εξωτερικού εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου, τα μαγνητοσώματα παράγουν θερμότητα, προκαλώντας επιλεκτική θέρμανση και καταστροφή των καρκινικών κυττάρων (υπερθερμία), με ελάχιστη επίδραση στους γύρω υγιείς ιστούς. (R. Ivkov.,2013), (Alphandéry et al., 2012)
  • Γονιδιακή Θεραπεία: Τα MTB μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φορείς για τη μεταφορά γενετικού υλικού απευθείας στα καρκινικά κύτταρα, ενεργοποιώντας έτσι τους δικούς τους μηχανισμούς καταστροφής. (Arakaki et al., 2008)

Χρήση ως σκιαγραφικά μέσα

Εκτός από τις θεραπευτικές εφαρμογές, τα μαγνητοσώματα των MTB είναι εξαιρετικά υποψήφια για χρήση ως σκιαγραφικά μέσα, ιδιαίτερα στην μαγνητική τομογραφία (Magnetic Resonance Imaging – MRI), μια από τις πιο ισχυρές διαγνωστικές τεχνικές στην ιατρική.Τα μαγνητοσώματα, λόγω της σύνθεσής τους από μαγνητικά οξείδια του σιδήρου, έχουν εξαιρετικά υψηλή μαγνήτιση. Όταν εγχέονται στον οργανισμό, μπορούν να ενισχύσουν σημαντικά το σήμα στην MRI, επιτρέποντας την πολύ καλύτερη απεικόνιση των όγκων και άλλων παθολογικών ιστών. Σε αντίθεση με τα συμβατικά σκιαγραφικά έχουν συνδεθεί με πιθανές τοξικότητες σε ορισμένους ασθενείς. Τα μαγνητοσώματα είναι βιοσυμβατά, βιοδιασπώμενα και έχουν πολύ χαμηλότερο προφίλ τοξικότητας, καθιστώντας τα μια ασφαλέστερη εναλλακτική. (Himmelreich and Dresselaers, 2009).

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα μαγνητοσώματα για τον ακριβή εντοπισμό και την οριοθέτηση των καρκινικών όγκων, ακόμη και σε πρώιμα στάδια της νόσου, όταν η διάγνωση είναι κρίσιμη για την επιτυχία της θεραπείας. (Chu et al., 2024).

Συμπεράσματα

Η πορεία από μια φαινομενικά απλή διδασκαλία STEM για τις εφαρμογές του laser στην ανακάλυψη και την εξερεύνηση των μαγνητοτακτικών βακτηρίων ως εργαλείων στην ογκολογία, αναδεικνύει περίτρανα τη δύναμη της διεπιστημονικής προσέγγισης και της βασικής έρευνας. Το STEM δεν είναι απλώς ένα σύνολο επιστημονικών κλάδων, αλλά μια φιλοσοφία που καλλιεργεί την περιέργεια, την κριτική σκέψη και την επίλυση προβλημάτων, οδηγώντας σε απρόσμενες και συχνά επαναστατικές λύσεις σε σύνθετα προβλήματα, όπως ο καρκίνος.

Τα μαγνητοτακτικά βακτήρια (MTB) αποτελούν ένα εξαιρετικό παράδειγμα βιοτεχνολογικής καινοτομίας. Οι μοναδικές τους ιδιότητες – η ικανότητα να συνθέτουν με ακρίβεια νανοκρυστάλλους μαγνητικών υλικών (μαγνητοσώματα) και να προσανατολίζονται σε μαγνητικά πεδία – τα καθιστούν ιδανικούς υποψήφιους για στοχευμένες αντικαρκινικές θεραπείες και νέα σκιαγραφικά μέσα στην μαγνητική τομογραφία. Η δυνατότητα καθοδήγησης τους με εξωτερικά μαγνητικά πεδία, σε συνδυασμό με τη φυσική τους τάση να συσσωρεύονται σε υποξικά περιβάλλοντα όγκων, επιτρέπει την ακριβή εναπόθεση θεραπευτικών παραγόντων ή την ενίσχυση της απεικόνισης σε καρκινικούς όγκους, ελαχιστοποιώντας τις παρενέργειες σε υγιείς ιστούς και βελτιώνοντας τη διαγνωστική ακρίβεια.

Παρά τις μεγάλες υποσχέσεις και το εντυπωσιακό ερευνητικό δυναμικό, η εφαρμογή των MTB στην κλινική πράξη βρίσκεται ακόμα σε πρώιμα στάδια. Απαιτείται περαιτέρω εντατική διερεύνηση για την πλήρη κατανόηση της βιολογίας τους, τη βελτιστοποίηση των μεθόδων καλλιέργειάς τους σε μεγάλη κλίμακα, την αξιολόγηση της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητάς τους σε ζώντες οργανισμούς (in vivo), καθώς και την αντιμετώπιση πιθανών ανοσολογικών αντιδράσεων. Ωστόσο, η πορεία από μια διδασκαλία STEM μέχρι την εξερεύνηση αυτών των μικροσκοπικών βακτηρίων για την καταπολέμηση μιας τόσο σοβαρής ασθένειας, υπογραμμίζει τη σημασία της συνεχούς επιστημονικής έρευνας και της διεπιστημονικής συνεργασίας στην ιατρική και τη βιοτεχνολογία, προσφέροντας ελπίδα για το μέλλον της ογκολογίας.

Οι συγγραφείς

  • Συμεών Σαχινίδης
    Πυρηνικός Φυσικός.
    Τέως Ερευνητής Ξάνθης
    Πολυτεχνικής Σχολής
  • Ιωάννα Μαρμάνη
    Απόφοιτος του τμήματος πληροφορικής του Δημοκρίτειου Πανεπιστήμιου Θράκης και φοιτήτρια του Μεταπτυχιακού Ιατρική Μηχανική και Πληροφορική του τμήματος Ιατρικής του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου της Θεσσαλονίκης
  • Χρυσή Σαχινίδου
    Δασκάλα Ειδικής Αγωγής
  • Ειρήνη Κοτσερίδου
    Φοιτήτρια Tμήματος Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής Αλεξανδρούπολη του Δημοκρίτειου Πανεπιστήμιου Θράκης

Βιβλιογραφικές αναφορές

  1. Alphandery, E., Faure, S., Seksek, O., Guyot, F., & Chebbi, I. (2011). Chains of magnetosomes extracted from AMB-1 magnetotactic bacteria for application in alternative magnetic field cancer therapy. ACS Nano, 5(8), 6279–6296. https://doi.org/10.1021/nn201290k
  2. Arakaki, A., Nakazawa, H., Nemoto, M., Mori, T., & Matsunaga, T. (2008). Formation of magnetite by bacteria and its application. Journal of the Royal Society Interface, 5(26), 977–999. https://doi.org/10.1098/rsif.2008.0170
  3. Bazylinski, D. A., & Frankel, R. B. (2004). Magnetosome formation in prokaryotes. Nature Reviews Microbiology, 2(3), 217–230. https://doi.org/10.1038/nrmicro842
  4. Corchero, J. L., & Villaverde, A. (2009). Biomedical applications of distally controlled magnetic nanoparticles. Trends in Biotechnology, 27(8), 468–476. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2009.04.003
  5. Chu, J., Yu, X., Jiang, G., Tao, Y., Wu, W., & Han, S. (2024). Bacterial imaging in tumour diagnosis. Environmental Microbiology, 26(1), 1. https://doi.org/10.1111/1751-7915.14474
  6. Fdez-Gubieda, M. L., Alonso, J., García-Prieto, A., García-Arribas, A., Fernández Barquín, L., & Muela, A. (2020). Magnetotactic bacteria for cancer therapy. Journal of Applied Physics, 128(7), 070902. https://doi.org/10.1063/5.0018036
  7. Himmelreich, U., &Dresselaers, T. (2009). Cell labeling and tracking for experimental models using magnetic resonance imaging. Methods, 48(2), 112–124. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2009.03.020
  8. Kotakadi, S. M., Borelli, D. P. R., &Nannepaga, J. S. (2022). Therapeutic applications of magnetotactic bacteria and magnetosomes: A review emphasizing on the cancer treatment. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 10, 789016. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.789016
  9. Sizuo Yan, Yu Gan, Huizhe Xu and Haozhe Piao (2024).Bacterial carrier-mediated drug delivery systems: a promising strategy in cancer therapy. https://doi.org/10.3389/fbioe.2024.1526612
  10. Ivkov, R. (2013). Magnetic nanoparticle hyperthermia: A new frontier in biology and medicine? International Journal of Hyperthermia, 29(8), 703–705. https://doi.org/10.3109/02656736.2013.857434
  11. Schüler, D., &Bäuerlein, E. (2007). The biomineralization of magnetosomes in magnetotactic bacteria. Chemical Reviews, 107(2), 454–469. https://doi.org/10.1021/cr078258w
  12. Chu, J., Yu, X., Jiang, G., Tao, Y., Wu, W., & Han, S. (2024). Bacterial imaging in tumour diagnosis. Microbial Biotechnology, 17(6), e14474. https://doi.org/10.1111/1751-7915.14474
  13. ETH Zürich. (2022, November 1). Fighting tumours with magnetic bacteria. Analytica World. Retrieved from https://www.analytica-world.com/en/news/1178296/fighting-tumours-with-magnetic-bacteria.html