?

Рак будут лечить раскаляющиеся до 4000°C золотые наночастицы

Ученые смогли синтезировать стабильные золотые наночастицы в форме звезд для борьбы с онкологическими заболеваниями. Недорогие и нетоксичные наночастицы позволят эффективно диагностировать рак на ранних стадиях и точечно уничтожать пораженные клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of the Chemical Society.

Сегодня в медицине активно используются плазмонные наноматериалы на основе серебра и золота. «Плазмонными» называют наноструктуры, необычные оптические и физические свойства которых обусловливаются прежде всего их формой и структурой, а также колебанием свободных электронов внутри них. То, каким образом происходит это колебание, сильно зависит от формы и размера наночастиц. Именно это позволяет им иметь набор необычных оптических и физических свойств.

Однако у плазмонных наночастиц на основе золота есть существенный недостаток: при введении в кровь они начинают слипаться под воздействием слишком большой для них концентрация хлорида натрия. Таким образом сосуды засоряются, и доставить наночастицы к пораженным тканям становится невозможно.

Ученые Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС» под руководством профессора Дулала Сенапати из Института ядерной физики имени Саха смогли решить проблему доставки наночастиц к пораженным тканям. Они синтезировали стабильные наночастицы на основе золота, которые не слипаются при введении в кровь, и обладают высокой эффективностью в спектроскопии комбинационного рассеяния. Молекулы на поверхности наночастицы из золота значительно усиливают сигнал комбинационного рассеяния – при свечении лазера наблюдается обратное яркое свечение наночастиц.

«Можно создавать наночастицы любой формы, но перед нами стояла задача синтезировать частицы, которые были бы наиболее эффективны при фототермальной терапии, и мы остановились на форме звезд. Процесс фототермальной терапии можно описать следующим образом. Когда наночастица добирается до пораженного участка, на нее начинают воздействовать лазером, и она поглощает свет и фокусирует его наподобие линзы – направляет его точечно в острый край звезды, а затем преобразует в огромное количество тепла (около 4500-5000 градусов по шкале Цельсия), которое концентрируется на кончике звезды. Генерируемый таким образом тепловой поток разрывает мембрану раковой клетки и уничтожает ее, не оказывая негативного воздействия на здоровые клетки. Наши наночастицы в форме звезд поглощают свет на длине волны 600-900 нанометров. Это очень хорошо, потому что именно в этой области спектра наше тело прозрачно для излучения. Большинство биологических молекул в этой области спектра не способны поглощать свет», – пояснил Сенапати.

Специалисты 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.

Работа над технологией проводилась при участии специалистов Российского онкологического центра имени Н.Н. Блохина.

Популярные темы
illustration Created with Sketch.
Задайте ваш вопрос
Задать вопрос
Новости партнеров
Новости партнеров