Сотрудники Национального технологического университета "МИСиС" вместе с учеными из индийского Института ядерной физики имени Саха представили новое средство диагностики рака - золотые наночастицы в форме звезд. Частицы удобны тем, что они нетоксичны и отличаются низкой стоимостью. Частицы эффективно находят раковые процессы на самых ранних стадиях и точечно уничтожают раковые клетки.
В современной медицине ставка во многом делается на плазмонные наноматериалы на основе серебра и золота. Плазмонными называют наноструктуры, проявляющие необычные оптические и физические свойства, обусловленные колебанием свободных электронов внутри них.
Само колебание зависит от формы и размера наночастиц. Такие наночастицы применяют в геномике, биосенсорике, иммуноанализе, лазерной фототерапии раковых клеток, адресной доставке лекарственных препаратов, ДНК и антигенов, биоимиджинге и мониторинге клеток и тканей.
Наночастицы из золота дают при свечении лазера обратный яркий отблеск. Серебро дает меньший обратный сигнал, и, к тому же, оно более токсично. А вот наночастицы из золота усиливают данный сигнал во много раз и ярко светятся при скоплении даже небольшого количества молекул-мишеней, поэтому с их помощью можно диагностировать рак на самых ранних стадиях.
Но плазмонные наночастицы на основе золота при введении в кровь начинают слипаться под воздействием слишком большой для них концентрации хлорида натрия. Это приводит к закупорке сосудов, да и доставить наночастицы к пораженным тканям становится невозможно. Проблему решили новые, стабильные наночастицы на основе золота, которые не слипаются и дают яркий обратный отблеск.
Доставлять частицы предлагается двумя способами. В первом случае 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 опухолей. В результате образуется связка и наночастицы прилипают к опухоли.
Потом наночастицы облучают. Они поглощают свет и фокусируют его как линза, направляя точечно в острый край звезды. Этот свет преобразуется в огромное количество тепла (около 4500-5000 градусов по Цельсию). И высокие температуры уже избирательно уничтожают раковые клетки.
