Найти тему
У-Янус

Металлические нанороботы на страже здоровья.

Появилась еще одна интересная новость из мира медицинской физики, в какой-то мере продолжающая тему применения новых углеродных материалов. На этот раз в качестве основы исследователи из KAUST в Саудовской Аравии предполагают использовать имплантированные в живые клетки нанопроводы.

В недавней работе ученые показали, что имплантированный в клетку металлический нанопровод с магнитным сердечником великолепно виден при сканировании с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), а значит, такая модифицированная клетка внутри организма может выступать в качестве эффективного и нетоксичного контрастного вещества. Оказалось, что хороший контраст при МРТ можно получить даже при очень низких концентрациях клеток-маркеров в исследуемых областях человеческого тела. Причем эффективность МРТ можно повысить, подстраивая под каждый конкретный случай магнитный отклик за счет изменения толщины оболочки нанопровода. При этом биосовместимость нанопровода с живой клеткой сохраняет ее функциональность и способность к размножению, и тем самым дает возможность отслеживать клетку значительное время, что значительно расширяет возможности МРТ-сканирования. В эксперименте, когда клетки-маркеры с сильно намагниченными нанопроводами были посредством инъекции помещены в мозг подопытной мыши, их удавалось отслеживать в течение периода не менее 40 дней, получая подробную информацию о состоянии мыши в длительной динамике.

МРТ-снимок мозга мыши с клетками-маркерами.
МРТ-снимок мозга мыши с клетками-маркерами.

Кроме того, есть еще одна интересная возможность. Металлические нанопроволоки можно перемещать в организме, изменяя конфигурацию внешних магнитных полей. В этом случае их можно рассматривать как своеобразных нанороботов с внешним управлением, действующих внутри организма. Если при этом имплантировать их в специальный контейнер для транспортировки лекарства, то можно будет получить методику, когда препараты будут в организме человека доставляться адресно. Если же к этому присовокупить возможность нагрева нанопроволоки при помощи электромагнитного излучения, в результате которого разрушится мембрана клетки-мишени, то получится эффективный метод борьбы с раком, когда опухоли подвергаются комбинированному химическому и физическому воздействию.

Интересные перспективы.

Aldo Isaac Martínez-Banderas et al. Magnetic core–shell nanowires as MRI contrast agents for cell tracking, Journal of Nanobiotechnology (2020). DOI: 10.1186/s12951-020-00597-3

Мне важно Ваше мнение. Если нравится, ставьте лайк, подписывайтесь.