FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2020
176 городов
September – November 2020
312 cities
09-11 октября 2020
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

Ученые создали наночастицы, которые лечат рак и не наносят вреда организму

Исследователи из МГУ имени М.В.Ломоносова совместно со своими немецкими коллегами сумели доказать применимость кремниевых наночастиц для диагностики и лечения рака, впервые продемонстрировав их способность эффективно проникать в больные клетки и, выпустив заключенное в них лекарство, быстро разлагаться, не накапливаясь в организме. О деталях своей работы они рассказали в статье, опубликованной в последнем номере журнала Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 

 

Направление, в котором работают ученые, называется тераностика. Данный термин, составленный из слов «терапия» и «диагностика», обозначает процесс одновременной диагностики болезни и ее лечения. Одно из применений тераностики — выявление и лечение ряда онкологических заболеваний с помощью наночастиц, наполненных лекарством и адресно попадающих внутрь раковой клетки. Сегодня многие из таких наночастиц не отвечают требованию биосовместимости. По словам одного из участников исследования Любови Осминкиной (старший научный сотрудник физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова), при вводе в организм наночастицы действуют быстро, попадают куда нужно, вылечивают то или иное заболевание, однако спустя месяцы у пациента начинают болеть печень, почки, легкие или даже голова.

«Все потому, что наночастицы золота, серебра, оксида титана, селенида кадмия и огромное множество других фактически из организма не выводятся, — поясняет Любовь Осминкина. — При попадании в кровоток они застревают во внутренних органах и спустя некоторое время начинают наносить вред организму за счет пролонгированных токсических эффектов».

В поисках не только биосовместимых, но и биодеградируемых транспортировщиков для адресной доставки лекарств ученые обратили внимание на кремний. Наночастицы, «сотканные» из него, точно не повредят организму — и даже помогут, — поскольку результатом их распада является кремниевая кислота, необходимая организму для укрепления костей и роста соединительных тканей.

Как раз этими наночастицами и занималась Любовь Осминкина, когда получила в 2013 году грант DAAD-МГУ «Владимир Вернадский» (совместная программа научно-исследовательских стажировок МГУ и Германской службы академических обменов DAAD) для получения фотолюминесцентных наночастиц из пористых кремниевых нанонитей для тераностики. Работать она поехала в Йену, в Институт фотонных технологий (Leibniz Institute of Photonic Technology), одним из основных направлений деятельности которого является биофотоника — применение оптических методов для исследования живых систем. Особое внимание молодой сотрудницы МГУ привлекла используемая здесь рамановская микро-спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеяния света).

В основе рамановской спектроскопии лежит способность молекул к так называемому неупругому рассеянию монохроматического света, которое сопровождается изменением их внутреннего состояния и, соответственно, изменением частоты излучаемых в ответ фотонов. Этот вид спектроскопии отличает относительная простота и обилие получаемой информации — достаточно осветить вещество лазером и проанализировать спектр полученного излучения. В Институте фотонных технологий среди многих других оптических методов использовалась и рамановская микро-спектроскопия. С ее помощью ученые сканировали содержимое живой клетки и, сравнивая полученные спектры, выстраивали картину того, что и где в ней находится.

«Именно тогда мне и пришла в голову идея провести исследование биодеградации наночастиц с помощью рамановской микро-спектроскопии, — рассказывает ученый. — Эта методика позволяла не только определить местонахождение наночастицы в клетке (сигналы от кремния и компонентов клетки находятся на различных частотах), но и наблюдать за процессом ее распада. Последнее стало возможно потому, что, как уже было известно, рамановский спектр от кремниевой наночастицы зависит от ее размера — чем она меньше, тем он становится шире и сдвигается в сторону более низких частот».

Успешно завершив исследование по своему гранту, Осминкина выигрывает еще один грант DAAD-МГУ — теперь на реализацию своей новой идеи — и снова едет в Йену. Суть нового исследования Осминкиной и ее коллег сводилась к тому, что клетки рака молочной железы инкубировались с кремниевыми наночастицами размером 100 нм и затем, в частности, рамановским микро-спектрометром ученые наблюдали за происходящим в клетках в течение различного времени: от 5 часов до 13 суток. По рамановским спектрам и восстановленным из них изображениям частиц и клеток они увидели, как в первые 5-9 часов наночастицы локализуются на клеточных мембранах, за последующие сутки проникают внутрь клетки и потом начинают биодеградировать, о чем свидетельствовало уменьшение амплитуды сигнала, расширение спектра и появление пика от аморфной фазы кремния. На 13-е сутки наночастицы полностью растворяются и сигнал пропадает.

«Таким образом, — говорит Любовь Осминкина, — мы впервые доказали, что пористые кремниевые наночастицы могут служить совершенно безвредным для организма агентом для тераностики многих онкологических заболеваний. Они не только легко проникают в больную клетку, но, если их напитать через поры лекарством, могут выпускать его в ней в процессе своего распада. Считаю, что результаты нашей работы имеют огромное значение в перспективе создания лекарств на основе биосовместимых и биодеградируемых наночастиц кремния».

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Химики создали программу для безопасного хранения и утилизации реактивов

Американские ученые создали компьютерную программу для поиска безопасных и эффективных способов хранения и утилизации химических реактивов.

Гравитационная линза впервые помогла рентгеновским наблюдениям

Оптическое и рентгеновские изображения линзированной галактики
M. Bayliss  et al. / Nature Astronomy, 2019

Физики получили пластичное стекло

Ученые создали тонкие пленки из стеклообразного оксида алюминия, которые можно растягивать, сжимать и изгибать без появления трещин при комнатной температуре.

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Старше Вселенной

Распад протона — гипотетическая форма радиоактивного распада, приведшая к очень интересным экспериментам.

Ученые доказали, что КР-спектроскопия не может использоваться для лечения лихорадки денге

Ученые из Германии и России опровергли результаты работы, опубликованной в журнале Laser Physics Letters и показали, что метод КР-спектроскопии не может применяться для лечения лихорадки денге, как это было предложено авторами исследования.

Физики МГУ обнаружили новое явление в океане

 

Не хотите ли чашечку камелий?

  Ежедневно в мире заваривают бо­лее трёх миллионов килограмм чая. Для сравнения: примерно столько же весят две тысячи взрос­лых бегемотов.

Края Млечного Пути загадочно деформируются. Возможно, из-за столкновения с другой галактикой

Астрофизики пытаются найти объяснение тому, что происходит на окраинах нашей галактики.