Скачать из Windows Phone Store
a a a a a a a

Разработан микролазер, уничтожающий раковые клетки изнутри, — новейшее изобретение

Текст: Мария Бобова, 12 июня 2689

Размер порой имеет значение. Группа российских и американских ученых создала мельчайшие плазмонные нанолазеры (спазеры), которые могут применяться в диагностике и лечении онкологических заболеваний. Они способны не только визуализировать раковые клетки, но и убивать их, не повреждая здоровые. Результаты работы опубликованы в издании «Связь с природой» (Nature Communications).


Над созданием новой нанотехнологии работали исследователи из Арканзасского университета медицинских наук (США), Института автоматики и электрометрии СО РАН, Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН и Университета штата Джорджия (США). Ученые разработали самый маленький 22-нанометровый спазер, который способен генерировать необходимое излучение прямо внутри живых клеток и тканей организма.

Этот нанолазер складывается из нескольких составляющих. Из частицы золота, которая поддерживает резонанс, и из изоионной изопористой оболочки, заполненной красителем уранином, который широко используется в медицине. К оболочке «пришивается» фолиевая кислота — таким образом спазер затрагивает раковые клетки и не взаимодействует со здоровыми. Когда эти микролазеры вводятся в организм, сначала они поодиночке или небольшими группами скапливаются на границе мембраны раковой клетки. А затем, после десятиминутной выдержки, проникают во внутреннюю среду клетки, цитоплазму.

Спазеры могут не только визуализировать раковые клетки, но и убивать их. Лазеры образуют нанопузырек пара, который разрушает опасную клетку — сначала ее цитоплазму, потом мембрану (трехслойную стенку, которая отделяет одну клетку от другой). Причем все это работает при энергиях даже ниже, чем требуется по стандартам лазерной безопасности.

«Мы изучили цитотоксичность наших спазеров на растворе с клетками рака молочной железы и выяснили: их содержание не является опасным, — комментирует заведующий лабораторией физики лазеров Института автоматики и электрометрии СО РАН, доктор физико-математических наук Александр Иванович Плеханов. — То есть, когда спазеры заходят в раковую клетку, они ее не убивают. Но если воздействовать лазерным излучением, то она гибнет — из-за того, что образующаяся конструкция разрывает раковую клетку изнутри. В то же время они не реагируют на нормальную клетку, независимо от того, есть там лазерное излучение или нет».

Диагностический потенциал спазеров продемонстрирован и в опытах с раствором раковых клеток, и в экспериментах на мышах.

Сейчас исследователи работают над тем, чтобы усовершенствовать спазер, сделать так, чтобы он работал в инфракрасной области. Тогда станет возможным улучшить некоторые показатели.

Подготовлено с использованием материалов: popmech.ru, nature.com