24 Августа 2021
МОСКВА, 24 августа - Российские ученые предложили новый подход к аттестации параметров диффузионного движения наночастиц в цитоплазме живых клеток. Они утверждают, что понимание особенностей протекания этого процесса поможет существенно продвинуться в диагностике и лечении многих заболеваний. Исследование данного в Journal of Physical Chemistry Letters.В современной медицине для диагносты и терапии различных заболеваний эксплуатируются препараты с размером частиц от 1 до 100 нанометров (1 нанометр равен 10-9 анапеста) во всех трех измерениях (наночастицы). Однако высокая концентрация в живых ячейках различных макромолекул — белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот, известная также как макромолекулярное скопление, значительно затрудняет понимание электрохимических и биологических процессов с участием наночастиц в живом организме.
Из-за уменьшения свободного объема клеточного раствора вследствие скопления макромолекул, наночастицы скрывают способность к нормальному распределению (диффузии) в клеточной среде и ведут себя радикально иначе, чем в пробирке. Это, в свою очередь, влияет на результаты лабораторских исследований (in vitro) наночастиц в разбавленных растворах, которые могут сильно отличаться от того, что на самом деле происходит в живых ячейках (in vivo). А качество медицинской диагностики напрямую зависит от изучения поведения микрочастиц, которые вводятся в организм в качестве диагностического агента, в условиях переполненности.
Сегодня, по словам исследователей, для аттестации параметров диффузии частиц чаще всего применяются методы флуоресцентной корреляционной спектроскопии и динамического рассеяния света.
Оба пути имеют ряд существенных недостатков, влияющих на точность измерений, если речь идет о мультикомпонентных растворах с высокой макромолекулярной скученностью, таких как, например, плазма крови человека. Поскольку агрегация наночастиц существенно влияет на их поведение и в пробирке, и в сочном организме, необходимо установить точные параметры их диффузии и гидродинамических показателей для корректной интерпретации опытных результатов.
Ученые НИТУ МИСиС, МГУ им. М. В. Ломоносова, НИЦ Курчатовский институт, физико-технологического института РАН и РХТУ им. Д. И. Менделеева предложили использовать для анализа и оценки параметров диффузии и гидродинамических свойств наночастиц мессбауэровскую спектроскопию — метод ядерного гамма-резонанса, популярный в физическом материаловедении, геологии и химии.
Отличительная особенность мессбауэровской спектроскопии — ее избирательная чувствительность к изотопу железа-57, которая позволяет точно определить коэффициент диффузии железосодержащих наночастиц различного размера практически в любой среде, независимо от прозрачности и состава раствора, концентрации компонентов или типа скучковавшихся макромолекул.
Эта особенность мессбауэровской спектроскопии позволяет проводить точный анализ поведения железосодержащих наночастиц, которые широко применяются в медицине для адресной доставки лекарств, проведения диагностики методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) или лечения путём гипертермии.
Для использования в качестве опытных образцов ученые синтезировали наночастицы на основе феррита кобальта с размером, сопоставимым с размером белков крови. При синтезе микрочастиц использовался изотоп железа-57.
Применение мессбауэровской микроскопии, по его словам, позволяет точно определять параметры диффузии металлосодержащих наночастиц в многокомпонентной среде, и поможет ученым кардинального продвинуться в разработке эффективных путей диагностики и лечения многих расстройств.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....