Эта технология может пригодиться для использования при диагностике рака
ТАСС, 27 июля. Физики придумали, как можно массово производить гибридные наночастицы из магнетита и золота идеальной формы. Они одновременно усиливают сигнал магнитно-резонансных томографов и позволяют бороться с опухолями, пишет пресс-служба НИТУ «МИСиС» со ссылкой на статью в Journal of Materials Chemistry B.
«МРТ — один из самых эффективных способов выявления рака на ранних стадиях. Для повышения ее точности в организм пациента может вводиться специальный контрастный агент с магнитными свойствами, который будет „подсвечивать“ злокачественные клетки. Кроме диагностики магнитные материалы перспективны и для использования при терапии», — прокомментировал один из авторов работы, заведующий лабораторией в НИТУ «МИСиС» Максим Абакумов.
За последнее десятилетие ученые создали на основе различных органических или неорганических наночастиц несколько принципиально новых методов лечения рака и других болезней. В некоторых случаях эти структуры участвуют в уничтожении опухоли или ликвидации источника болезни непосредственно, служа в качестве своеобразной «мишени», на которую наводятся или иммунные клетки, или излучение лазера.
В других случаях наночастицы лишь доставляют лекарства и токсины в опухоль, благодаря чему врачи могут усилить эффективность работы этих веществ и снизить их дозу. Роль подобных «контейнеров» для доставки препаратов могут играть самые разные органические структуры, которые имитируют клетку, а также разные неорганические соединения, в том числе материалы с магнитными свойствами, благодаря чему их движением можно управлять с помощью магнитов.
Плюсы железа и золота
Абакумов и его коллеги по НИТУ «МИСиС», а также ученые из РХТУ имени Менделеева, РНИМУ имени Пирогова и исследователи из университета Дуйсбурга (Германия) уже несколько лет работают над созданием гибридных наночастиц, которые можно было бы использовать не только для лечения рака, но и для его диагностики.
К примеру, этого можно добиться, соединив наночастицу из золота с кристаллом магнетита — соединения железа и кислорода. В этом случае последний будет играть роль контрастного вещества, которое повышает качество снимков, получаемых с помощью магнитно-резонансного томографа, а золото будет использоваться для «выжигания» опухоли при ее облучении лазером.
Первые гибридные структуры такого рода были созданы еще в 2005 году, однако у ученых не было методики, с помощью которой можно было бы четко задавать размеры, форму и другие важные параметры этих наночастиц, влияющие на их терапевтические свойства. Российские и немецкие химики решили эту задачу, детально проследив за процессом формирования подобных структур.
Для этого они провели несколько реакций по синтезу подобных наночастиц и проследили за их ростом с помощью просвечивающего электронного микроскопа, рентгенофазного анализа и других методик наблюдения. Ученые выяснили, что подобные структуры растут в два этапа. На первом на поверхности частиц из золота возникают сферические наноструктуры из магнетита, которые затем, по мере повышения температуры в среде, где они возникают, превращаются в восьмигранные кристаллы.
Как отмечают Абакумов и его коллеги, их результаты позволят в будущем управлять формой и размерами таких наночастиц, меняя параметры проведения реакции. Ученые надеются, что открытые ими закономерности позволят создать масштабируемую версию технологии производства подобных гибридных наноструктур, пригодную для их серийного производства.
