Российские ученые создали золотые нанозвезды для обнаружения и лечения рака
Ученые национального технологического университета «МИСиС» совместно с коллегами из института ядерной физики имени Саха (Индия) смогли синтезировать стабильные золотые наночастицы для борьбы с онкологическими заболеваниями. Недорогие и нетоксичные наночастицы в форме звезд позволят эффективно диагностировать рак на ранних стадиях и точечно уничтожать пораженные клетки, - сообщает РИА «Новости». Сейчас в медицине активно используют плазмонные наноматериалы на основе серебра и золота. Плазмонными называют наноструктуры, проявляющие необычные оптические и физические свойства, обусловленные колебанием свободных электронов внутри них. Такие наночастицы имеют широкое биомедицинское применение 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 комбинационного рассеяния, то есть при свечении лазера наблюдается обратный яркий отблеск. Использование серебра в таком же эксперименте дает меньший сигнал, кроме того, этот металл более токсичен. Именно наночастицы из золота способны приумножить сигнал во много раз и ярко светиться, поэтому с их помощью можно диагностировать рак на самых ранних стадиях. Однако у золотых наночастиц есть существенный недостаток: при введении в кровь они начинают слипаться под воздействием слишком большой для них концентрации хлорида натрия. В итоге сосуды засоряются, и доставить наночастицы к пораженным тканям невозможно. По словам ректора национального технологического университета «МИСиС» Алевтины Черниковой, молодые ученые России и Индии смогли решить эту проблему. Они синтезировали стабильные наночастицы на основе золота, которые не слипаются при введении в кровь. Доставить наночастицы к опухоли можно двумя способами. В первом - «золотой» магнитный наносердечник вводят прямо в опухоль, после чего при помощи магнитного поля золотые наночастицы концентрируются около него. Во втором варианте наночастицу специально покрывают антителами, составляющими пару антителам, свойственным некоторым видам раковых опухолей. В результате они «сцепляются», и наночастицы осаждаются на опухоли. Оказалось, что выгодно создавать наночастицы именно в форме звезд, так как они более эффективны при фототермальной терапии. По словам профессора института ядерной физики имени Саха Дулала 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, которое концентрируется на кончике звезды. Генерируемый таким образом тепловой поток разрывает мембрану раковой клетки и уничтожает её, не оказывая негативного воздействия на здоровые клетки. Синтезируют золотые наночастицы в водном растворе с использованием витамина C, поэтому они нетоксичные и недорогие. По предварительным оценкам, себестоимость раствора объемом 100 микролитров составляет около 50 рублей.
