Коллектив ученых из нескольких научных центров, в том числе химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, разработал инновационные наночастицы. Они способны одновременно выявлять и разрушать опухолевые клетки. Ключевая особенность новой системы — сохранение яркости диагностического сигнала на протяжении всей терапии, что позволяет точно отслеживать расположение опухоли, говорится на сайте Российской академии наук.
В отличие от традиционных сферических наночастиц, специалисты использовали форму «гантели». Такая архитектура позволяет пространственно разделить две функциональные молекулы, совмещая их свойства без взаимного негативного влияния. На одной части наночастицы закреплена светящаяся молекула — флуорофор. Она обеспечивает точную визуализацию опухоли, «подсвечивая» ее для врачей. На другой части находится фотосенсибилизатор — соединение, которое при воздействии света генерирует активные формы кислорода. Эти вещества токсичны для клеток и вызывают их гибель, что лежит в основе фотодинамической терапии.
В качестве основы ученые синтезировали наночастицы из магнетита (оксида железа) и золота. Это позволило не только разнести функциональные молекулы, но и обеспечило системе дополнительные свойства, открывающие новые горизонты в биомедицине.
Главная проблема предыдущих разработок заключалась в том, что фотосенсибилизатор поглощал излучение флуорофора, из-за чего диагностический сигнал быстро затухал. Новая «гантельная» конструкция полностью решает эту задачу. В частности, эксперименты на клеточных культурах рака толстой кишки показали, что фототоксичность новых наночастиц на несколько порядков выше, чем у простых аналогов. Это означает, что для достижения терапевтического эффекта требуется значительно меньшая доза или меньшее время облучения, что снижает нагрузку на организм пациента.«Мы показали, что димерные наночастицы в форме гантели могут объединить восприимчивые к свету соединения. Они найдут применение в диагностике и фотодинамической терапии. В дальнейшем мы планируем использовать такие системы с другими клеточными линиями и тканями, другими соединениями, например, сигнальными, чтобы «увидеть» эффект на ансамбль регенеративных процессов нервной ткани», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Наталья Клячко, доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой химической энзимологии химического факультета МГУ.
Кроме того, использование магнитных наночастиц открывает путь к созданию магнитоуправляемых биоматериалов, которые можно будет точно направлять к опухоли с помощью внешнего магнитного поля.
Ранее ученые создали революционный прибор для съемки сверхбыстрых явлений. Подробнее о нем рассказали в других материалах Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru