13 Сентября 2017
МОСКВА, 13 сентября Ученые из Национального технологического университета МИСиС совместно с коллегами из Института ядерной физики имени Саха (Калькутта, Индия) смогли синтезировать стабильные золотые микрочастицы в форме звезд для борьбы с онкологическими заболеваниями. Недорогие и нетоксичные наночастицы позволят положительного диагностировать рак на ранних стадиях и точечно уничтожать пораженные клеточки. Результаты исследования опубликованы в научном издании Journal of the Chemical Society.
Сегодня в медицине активно сочетаются плазмонные наноматериалы на основе серебра и золота. Плазмонными считают наноструктуры, проявляющие необычные зрительные и физические свойства, определённые колебанием свободных электронов внутри них. Само колебание зависит от формы и размера наночастиц.
Такие микрочастицы имеют широкое биомедицинское применение они используются в геномике, биосенсорике, иммуноанализе, лазерной фототерапии раковых клеток, адресной доставке лекарственных препаратов, ДНК и антигенов, биоимиджинге и мониторинге клеток и тканей.
Приповерхностные молекулы наночастицы из золота значительно усиливают сигнал сочетательного рассеяния, то есть при свечении лазера наблюдается обратный блестящий отблеск. Использование серебра в таком же эксперименте дает меньшой сигнал комбинационного рассеяния, кроме того, этот металл куда более токсичен. Именно наночастицы из золота способны приумножить данный сигнал во много раз и ярко светиться при скоплении даже малюсенького количества молекул, поэтому с их помощью можно диагностировать рак на самых ранних стадиях.
Однако у плазмонных микрочастиц на основе золота есть существенный недостаток: при введении в кровь они начинают агрегировать (слипаться) под воздействием слишком большой для них концентрации хлорида натрия. В итоге сосуды засоряются, и доставить микрочастицы к пораженным тканям становится невозможно.
Молодые ученые Центра энергоэффективности НИТУ МИСиС под руководством профессора Дулала Сенапати из Института ядерной физики имени Саха смогли решить эту неисправность, рассказывает начальник НИТУ МИСиС Алевтина Черникова. Они синтезировали очень стабильные наночастицы на основе золота, которые не агрегируют при введении в кровь и обладают превосходной эффективностью в спектроскопии комбинационного рассеяния.
Доставка наночастиц к опухоли может осуществляться двумя способами. В первом золотой магнитный наносердечник вводится прямо в опухоль, после чего при помощи магнитного поля золотые наночастицы концентрируются около него. Во втором наночастицу специально покрывают антителами, составляющими пару антителам, свойственным некоторым видам раковых рак. В результате антитела сцепляются, и наночастицы осаждаются на опухоли.
Оказалось, что выгодно делать наночастицы именно в форме стелл, так как они куда более эффективны при фототермальной терапии.
Процесс фототермальной терапии можно изобразить следующим образом, поясняет руководитель инфраструктурного проекта НИТУ МИСиС (проект Получение, характеризация и применение функционализированных анизотропных наноматериалов в селективном обнаружении биомаркеров, ультраточном количественном анализе и терапии ) профессор Института ядерной физики имени Саха Дулал Сенапати. Когда наночастица добирается до пораженного участка, на нее начинают воздействовать лазером, она поглощает свет и фокусирует его наподобие линзы, направляя его точечно в острый край звезды. Затем этот свет преобразуется в огромное количество тепла (около 4500-5000 градусов по шкале Цельсия), которое концентрируется на кончике звезды. Генерируемый таким манером тепловой поток разрывает мембрану раковой клетки и уничтожает ее, не оказывая негативного воздействия на здоровые клетки. Наши микрочастицы в форме звезд поглощают свет на длине волны 600-900 нанометров. Это очень хорошо, потому, что именно в этой области спектра наше тело прозрачного для излучения. Большинство биологических молекул в этой области колорита не способны поглощать свет.
Синтезируют счастливые наночастицы в водном растворе с использованием витамина C, поэтому они нетоксичные и недорогие. По предварительным оценкам, себестоимость раствора объемом 100 микролитров соединяет около 50 рублей.
Работа над технологией проводилась при участии специалистов Российского онкологического центра имени Н. Н. Блохина. Сейчас ученые работают над улучшением частиц пытаются синтезировать другие типы звезд.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
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....