340 подписчиков
В состоянии эффекта: опухоли предлагают лечить светом без химических агентов.
Российские ученые совершили открытие, которое может изменить подходы к диагностике и лечению онкологических заболеваний. Оно позволяет пересмотреть традиционные методы фототермической и фотодинамической терапии. Сейчас в них используют светопоглощающие агенты. Эти вещества доставляют в опухолевые ткани, чтобы преобразовать свет в тепло или химическую энергию для уничтожения раковых клеток. Стратегия «без агентов» снижает токсическую нагрузку на организм от таких веществ: опухоль можно лечить целенаправленно, не затрагивая здоровые ткани. Однако пока исследование носит фундаментальный характер, и до внедрения методики в практику пройдет еще много времени, отметили опрошенные «Известиями» специалисты.
Электронный свет и лечение без агентов
Исследователи Казанского федерального университета (КФУ) объяснили, как электронный свет вызывает фотонагрев прозрачных наноматериалов. Этот механизм открывает новые возможности для диагностики и терапии онкологических заболеваний, сообщили в пресс-службе Минобрнауки.
Исследование, опубликованное в журнале Laser & Photonics Reviews, показывает, как оптически прозрачные гетерогенные, то есть образованные из компонентов с разными свойствами, системы могут захватывать свет посредством рассеяния, а не поглощения. Команда ученых выяснила: взаимодействие света с пространственно ограниченными средами меняет импульс электронов аналогично тому, как фотоны передают импульс электронам в объемных кристаллах.
— Интрига нашего исследования в том, что оптически прозрачная среда начинает нагреваться, как только становится гетерогенной. Это раскрывает ранее неизвестный механизм оптического нагрева сред, которые не поглощают свет, — отметил заведующий кафедрой оптики и нанофотоники Института физики Сергей Харинцев. — Наше открытие заставляет пересмотреть устоявшиеся методы — фототермическую и фотодинамическую (ФДТ) терапию.
По его словам, традиционно в них используются светопоглощающие агенты: фотосенсибилизаторы, органические красители и металлические нанооболочки, которые адресно доставляются в опухолевые ткани для преобразования света в тепло или химическую энергию, уничтожающую раковые клетки. Новый подход позволяет напрямую использовать свет в живых системах в терапевтических целях без введения внешних агентов, добавил он.
Стратегия «без агентов» превращает фототермическую терапию в мощный и неинвазивный инструмент: можно лечить опухоль целевым образом, оставляя здоровые ткани нетронутыми. Как рассказали «Известиям» ученые, первые попытки использовать свет для лечения опухолевых заболеваний опирались на резонансное поглощение сверхмощного лазерного излучения, что повреждало и больные, и здоровые ткани, поэтому метод не получил широкого распространения. Кроме того, стандартные подходы фототермической терапии не позволяют диагностировать раковые клетки.
— Чтобы продемонстрировать физический принцип, мы намеренно выбрали простую химическую систему — микроэмульсию декан/вода, стабилизированную поверхностно-активным веществом, — рассказала первый автор статьи, инженер кафедры оптики и нанофотоники Элина Батталова.
Концептуально такая среда способна моделировать злокачественную опухоль, которую можно селективно уничтожать при нерезонансном возбуждении с помощью неупругого рассеяния света, а не поглощения.
— Подбирая длину волны возбуждения и мощность накачки, можно адресно воздействовать на опухоль, направляя нерезонансный свет непосредственно на злокачественную ткань, — пояснила Элина Батталова. ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ ...
2 минуты
14 апреля