Золотые нанотрубки позволяют уничтожать раковые клетки
 Схематическое изображение процесса уничтожения раковых клеток при помощи облучения золотых нанотрубок лазерным излучением ближней ИК-области. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Все живые клетки, в том числе раковые, могут быть уничтожены при помощи нагревания. В то время как некоторые раковые клетки могут быть устойчивы к химиотерапии, все они разрушаются при воздействии тепла, необходимо лишь обеспечить достаточно высокую температуру. Радиочастотная абляция и сфокусированное ультразвуковое излучение высокой интенсивности уже используются для удаления опухолей. В своей последней работе группа ученых из University of Leeds (Великобритания) также обнаружила, что в качестве альтернативы можно использовать фототермальное уничтожение клеток, в рамках которого задействуются золотые нанотрубки, облучаемые лазерным излучением из ближней инфракрасной области. Важно, что опубликованная работа – первый случай, когда поглощение света из ближней ИК-области золотыми наноструктурами применяется в биомедицине.
В опубликованной в журнале Advanced Functional Materials работе ученые отмечают, что им удалось контролировать длину золотых нанотрубок при их производстве. Таким образом, они производили наноструктуры, чьи размеры обеспечивают оптимальное поглощение света в ближней ИК области спектра электромагнитного излучения. Надо отметить, что этот диапазон имеет важное значение для биомедицины, поскольку биологические ткани хорошо поглощают подобное излучение. В результате при помощи одного импульса лазерного луча ученым удалось быстро увеличить температуру в непосредственной близости от нанотрубок (в процессе нагревались и сами нанотрубки), что позволило быстро и достаточно эффективно разрушить раковые клетки. Поскольку излучение из ближнего ИК-диапазона проникает в ткани на несколько сантиметров, при помощи такого теплового эффекта могут удаляться многие виды опухолей.
Разрушение раковых клеток – не единственная возможность, доступная благодаря золотым нанотрубкам. По данным ученых при правильной установке яркости лазерного импульса, методика позволяет получать изображения раковых клеток или целых опухолей. Методика получения изображения, основанная на данной технологии, получила название многоспектральная оптоаккустическая томография (multispectral optoacoustic tomography, MSOT). Ученые уже опробовали предложенную технику в рамках исследования колоректальных раковых клеток у мышей (для этого животным внутривенно вводились золотые нанотрубки, при этом они накапливались именно в раковых опухолях).
Поскольку нанотрубки имеют отверстие (полый центральный стержень) также они могут быть «нагружены» противоопухолевыми препаратами. Подобная адресная доставка терапевтических агентов может использоваться для лечения рака с минимальной токсичностью для пациента (использованные наноструктуры не являются токсичными для живых организмов, что важно для биомедицинских приложений: тот факт, что трубки имеют специальное покрытие, делает их менее токсичными по отношению к здоровым клеткам, когда они находятся в кровотоке).
Коллеги ученых, которые не были вовлечены в исследования, отмечают, что представленная работа демонстрирует потенциал для улучшения методик таргетированного уничтожения опухолей. Хотя ранее другие виды наноструктур (наностержни, нанооболочки и т.п.) уже использовались для разрушения раковых клеток, новая морфология наноструктур имеет больший потенциал.
Также по теме:
- Ученые создали безвредные для организма наноконтейнеры для лекарств
- Одна наночастица – шесть исследовательских методик
- Лазерный импульс позволяет очищать наночастицы из селена
- Ученые нашли «универсальные» наночастицы, которые пригодны и в качестве катализатора, и для треккинга реакции
- Ученые выявили лучшую форму для наночастиц, применяющихся в медицине
Источники: