4355 подписчиков

Найден способ «лишить кислорода» опухоли

8 марта8 мар

2 мин

Физики Национального исследовательского ядерного университета МИФИ совместно с международной группой ученых предложили новый высокоточный метод борьбы со злокачественными опухолями. Технология основана на использовании композитных наночастиц из кремния и золота, которые активируются инфракрасным светом. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале. Современные методы лечения рака, такие как химиотерапия и радиотерапия, воздействуют не только на опухолевые клетки, но и на здоровые ткани, что часто приводит к тяжелым побочным эффектам. В качестве альтернативы ученые рассматривают фототермическую терапию — метод, при котором опухоль разрушается за счет локального нагрева. В новой работе исследователи предложили применять сферические наночастицы диаметром 120–160 нанометров, полученные методом лазерной абляции. В ходе экспериментов специалисты изучили физический эффект, известный как рассеяние Ми. Он возникает при взаимодействии света с частицами, размер которых соп

Современные методы лечения рака, такие как химиотерапия и радиотерапия, воздействуют не только на опухолевые клетки, но и на здоровые ткани, что часто приводит к тяжелым побочным эффектам. В качестве альтернативы ученые рассматривают фототермическую терапию — метод, при котором опухоль разрушается за счет локального нагрева.

В новой работе исследователи предложили применять сферические наночастицы диаметром 120–160 нанометров, полученные методом лазерной абляции. В ходе экспериментов специалисты изучили физический эффект, известный как рассеяние Ми. Он возникает при взаимодействии света с частицами, размер которых сопоставим с длиной световой волны. При определенных условиях внутри наночастицы формируется стоячая волна, из-за чего она начинает интенсивно нагреваться и действует как микроскопический оптический резонатор.

Ключевая особенность технологии заключается в использовании красного и ближнего инфракрасного излучения с длиной волны около 800 нанометров. Этот диапазон называют «окном прозрачности» биологических тканей, поскольку такое излучение способно глубоко проникать в организм. Свет проходит через кожу и мышцы, но активно поглощается наночастицами, накопившимися в опухоли, вызывая их нагрев.

Эксперименты показали, что композитные частицы из кремния и золота нагреваются значительно эффективнее, чем частицы из чистого кремния. Однако основной терапевтический эффект связан не только с повышением температуры. Крупные наночастицы способны перекрывать мелкие кровеносные сосуды, питающие опухоль. В результате запускается механизм ишемии — раковые клетки лишаются доступа к кислороду и питательным веществам.

Несмотря на перспективные результаты, до применения технологии в клинической практике еще далеко. Одной из главных проблем остается безопасное выведение наночастиц из организма после завершения терапии. Ученые отмечают, что такие частицы способны преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться в тканях мозга, что может создавать потенциальные риски.

Тем не менее исследование закладывает основу для разработки новых методов лечения онкологических заболеваний. В перспективе подобные наночастицы могут стать высокоточным инструментом, позволяющим воздействовать на опухоли изнутри без серьезного вреда для здоровых тканей.