Наночастицы будут бороться с раком

Сотрудники федерального университета из Калининграда представили научному сообществу инновационный подход к уничтожению раковых клеток. В основе такого подхода лежит использование микроскопических частиц уникальной звездчатой формы, обладающих как оптическими, так и магнитными свойствами.

Частицы были синтезированы из двух видов металлов, обладающих различными физико-химическими характеристиками. Для этого на ядро из молекул сравнительно инертного золота нанесли оболочку из оксидов более активного металла - железа, имеющую многочисленные выступы, за счет которых частица приобретала форму звезды. Такая форма способствует более прочному контакту с патологически измененными клетками и обеспечивает максимальный отклик частицы на действие магнитного поля, а также помогает визуализировать ее.

Способность частиц к намагничиванию позволяет управлять их движением извне, при помощи внешнего низкочастотного магнитного поля. В свою очередь, наличие оптических свойств дает возможность отслеживать процесс перемещения частиц по организму пациента. Кроме того, благодаря таким свойствам доктора могут применять для борьбы со злокачественными новообразованиями фототермическую терапию – сравнительно безопасный и эффективный метод уничтожения патологически измененной ткани. Совместное использование магнитных и оптических свойств существенно повышает эффективность противораковой терапии.

Эффекты наночастиц в отношении злокачественных опухолей проверили на клетках рака молочной железы, а также на культуре клеток, из которых в обычных условиях формируются кровеносные сосуды. Клетки выращивали в среде, которая содержала определенное количество тестируемых наночастиц.

В присутствии не активированных частиц у клеточных культур наблюдали стабильный рост, что свидетельствовало о том, что сами по себе наночастицы не оказывают негативного влияния на развитие клеток, то есть не проявляют токсичности. Это обстоятельство играет важную роль с точки зрения перспективы применения изобретения: если наночастицы не наносят урона клеткам, их можно будет вводить в организм пациента без существенного риска для его здоровья.  

Ситуация менялась после того, как на исследуемую культуру воздействовали низкочастотным магнитным полем: показатели выживаемости патологически измененных клеток снижались на 65%, а после того, как на ту же культуру воздействовали световым лучами, показатель выживаемости снижался на 45% за счет локального нагрева наночастиц. Последующий микроскопический анализ обработанных раковых клеток показал, что после воздействия магнитным полем и светом в них происходили существенные изменения структуры – клетки словно бы иссыхали, теряя жизнеспособность. Это служило еще одним доказательством эффективности наночастиц.