$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Absorpcja energii RF przez tkankę biologiczną (ze względu na ich naturalną przenikalność elektryczną) powoduje wzrost temperatury tkanek w funkcji czasu, co ostatecznie prowadzi do śmierci komórki przez hipertermię. Przypuszcza się, że hipertermia nowotworowa może być zoptymalizowana poprzez zastosowanie ukierunkowanych nanomateriałów, które internalizują się w komórce rakowej i działają jak przetworniki termiczne RF, pozostawiając sąsiednie zdrowe, normalne komórki nienaruszone. Kilka doniesień wykazało już, że różne NP mogą działać jako skuteczne źródła ciepła RF, które pomagają w martwicy raka1-4.
Pod tym względem, nanocząsteczki złota (AuNPs)3-5, nanorurki węglowe1 i kropki kwantowe6, 7 wykazały ekscytujące cechy, gdy były używane zarówno w eksperymentach RF in vitro, jak i in vivo. Chociaż dokładna natura mechanizmu nagrzewania tych nanocząsteczek pod wpływem pola RF jest nadal przedmiotem dyskusji, seria fundamentalnych eksperymentów z wykorzystaniem AuNP położyła ogromne znaczenie zarówno na wielkość NP, jak i stany agregacji. Wykazano, że tylko AuNP o średnicach <10 nm nagrzewają się pod wpływem pola RF8. Ponadto ten mechanizm grzewczy jest znacznie osłabiony, gdy AuNP są agregowane. Ten warunek agregacji został również zweryfikowany w modelach in vitro, w których położono nacisk na optymalizację stabilności koloidalnej AuNP w wewnątrzkomórkowych przedziałach endolizomalnych w celu zapewnienia skutecznej terapii RF4. Jednak techniki i zasady eksperymentalne stosowane do zbierania i oceny tych danych mogą być problematyczne, zwłaszcza w przypadku walidacji profili cieplnych RF z koloidów NP.
Kilka raportów wykazało, że głównym źródłem produkcji ciepła RF może być ogrzewanie dżulem zawiesiny jonowej tła, w której zawieszone są nanocząsteczki, a nie sameNP-y 9-12. Chociaż nasz niedawny artykuł8 potwierdził wykorzystanie oddziaływań RF do generowania ciepła z AuNP o średnicach mniejszych niż 10 nm, naszym celem jest bardziej szczegółowe opisanie tych protokołów w tym artykule.
Pokazujemy również protokoły i techniki potrzebne do oceny skuteczności AuNPs jako hipertermicznych czynników termicznych zarówno w eksperymentach in vitro, jak i in vivo dla modeli raka wątroby. Chociaż skupiamy się przede wszystkim na prostych koloidach AuNP zwieńczonych cytrynianem, te same techniki można zastosować do innych hybryd AuNP, takich jak kompleksy sprzężone z przeciwciałami i chemioterapią. Miejmy nadzieję, że stosując się do tych zasad, eksperymentatorzy powinni być w stanie szybko ocenić potencjał dowolnego nanomateriału jako skutecznego czynnika hipertermicznego indukowanego przez fale radiowe.