Ученые создали новый тип наноалмазов, покрытых золотом, и в экспериментах на рыбах и раковых клетках показали, что эти наночастицы позволяют увидеть структуру тканей в живых организмах. Ученые считают, что в дальнейшем наночастицы помогут в ранней диагностике рака, будут доставлять лекарства в нужные клетки и “выжигать” опухоли с помощью фототермической терапии.
Биологи и медики в последние десятилетия активно исследуют возможности применения разных типов наночастиц для диагностики и лечения. Они позволяют визуализировать ткани в живых организмах: наночастицы накапливаются в опухоли и в исследуемом органе, и с помощью рентгена или магнитного резонанса можно определить их трехмерную структуру с точностью до отдельных клеток. При этом те же наночастицы могут использоваться и для лечения - для адресной доставки лекарств или для фототермальной или фотодинамической терапии, когда воздействие электромагнитного излучения на наночастицы позволяет уничтожить опухоль, где они скопились.
Елена Переведенцева из ФИАНа и ее коллеги исследовали новую разновидность гибридных наночастиц, состоящих из наноалмазов, покрытых слоем золота. «Мы исследовали эти частицы, чтобы понять, как их можно использовать в качестве инструментов для тераностики – новой области нанобиотехнологий, сочетающей методы диагностики и терапии», ― говорит Елена Переведенцева, старший научный сотрудник Лаборатории физики неравновесных явлений в неоднородных системах.
Она и ее коллеги синтезировали частицы размером около 100 нанометров на основе обогащенного кремнием наноалмазного ядра, покрытого золотой оболочкой. Ученые вводили наночастицы в раковые клетки и в мальков рыб данио рерио, а затем получали изображения высокого разрешения.
Лечение горячим золотом
Новые наночастицы могут использоваться не только для получения изображений биологических структур, но для точечной доставки лекарств, измерения температуры - даже в отдельной клетке. Золотая оболочка частиц позволяет использовать их для фототермотерапии или фотодинамической терапии. Такие частицы можно подсветить инфракрасным излучением, их температура резко повысится и разрушит клетки, в которых они находятся — например, раковые клетки.
Результаты исследования, которое провели ученые из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) и их коллеги из Тайваня, Италии и Германии, опубликованы в журнале Scientific Reports.
Источник: пресс-релиз ФИАН им. Лебедева.