Dr. Hiroaki Mamiya, un investigador principal del Grupo de dispersión de neutrones, Unidad de haz cuántico, Instituto Nacional de Ciencia de Materiales, Japón, en colaboración con el profesor Balachandran Jeyadevan de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de la prefectura de Shiga han investigado teóricamente el mecanismo de potenciación hipertérmica de los cánceres utilizando nanopartículas magnéticas, que permite el calentamiento selectivo del tejido micro canceroso oculto, y aclaró el hecho de que las nanopartículas bajo grandes campos magnéticos forman estados orientados únicos, dependiendo respectivamente de las diferencias sutiles en su entorno local en el tejido canceroso y, en consecuencia, afectan las condiciones óptimas de calentamiento.

La termoterapia magnética de los cánceres tiene pocos efectos secundarios y la investigación activa sobre esta técnica, junto con la inmunoterapia, ahora está en progreso como un cuarto método de tratamiento, después de la cirugía, radioterapia, y quimioterapia. En particular, esta técnica es eficaz contra microcarcinomas que evaden la detección. En el tratamiento de cánceres por hipertermia magnética dirigida, Las nanopartículas magnéticas (imanes de tamaño nanométrico) que actúan como semillas térmicas bajo un campo magnético alterno se transportan a las células cancerosas mediante la tecnología de administración de fármacos. Sin embargo, existen inconsistencias entre los resultados experimentales y las predicciones de la cantidad de calor generado por las nanopartículas magnéticas basadas en los modelos simples existentes, y esto ha sido un gran obstáculo para optimizar el diseño de partículas magnéticas para aplicaciones prácticas.

Convencionalmente la respuesta magnética de las nanopartículas se había calculado utilizando soluciones analíticas de los modelos considerando la energía magnetostática, donde podemos imaginar que una brújula magnética apunta a la dirección del campo magnético de la Tierra. Sin embargo, El equipo del Dr. Mamiya llevó a cabo una simulación en condiciones casi reales, considerando el hecho de que una gran cantidad de calor se disipa en el tejido canceroso circundante y descubrió que el estado de orientación de las nanopartículas magnéticas cambia drásticamente según el tamaño y la forma de las nanopartículas, la viscosidad de su entorno, y las condiciones de irradiación del campo magnético alterno. Entre esas condiciones, hay casos en los que las nanopartículas magnéticas se alinean en planos perpendiculares al campo magnético, a diferencia de la brújula magnética, cuando se irradia un campo magnético de alta frecuencia con una amplitud comparativamente débil. Es más, Esta investigación también reveló que la propiedad de generación de calor de las nanopartículas magnéticas varía en gran medida con el cambio de la estructura de orientación estable.

Una vez que los conocimientos adquiridos en esta investigación se verifican y establecen mediante una técnica de observación in situ que emplea un haz cuántico con alto poder de penetración, será posible optimizar las semillas térmicas magnéticas y el dispositivo de irradiación para los atributos del carcinoma que se está tratando. Este será un gran avance hacia la aplicación práctica del tratamiento de hipertermia de cánceres utilizando nanopartículas magnéticas.

Este logro de investigación se anunciará el 15 de noviembre de 2011 en la edición en línea de Informes científicos , que es una revista de acceso abierto del Nature Publishing Group.