Текст уведомления здесь

Светящиеся частицы Януса помогут победить рак

Их успешное путешествие к опухолям уже показали в исследованиях на животных.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из России и Германии создали «двуликие» наночастицы из золота (Au) и магнетита (Fe3_O4_), хорошо заметные при магнитно-резонансной томографии благодаря создаваемому ими контрасту. К этим частицам в форме октаэдров можно присоединять молекулы флуоресцентных красителей и терапевтических препаратов. Таким образом, магнетитно-золотые наночастицы Януса можно использовать и для выявления заболеваний, и для их лечения. Научная статья об изобретении опубликована в журнале Scientific Reports.

Одно из популярных в данный момент направлений в онкологии — так называемая тераностика, одновременная диагностика и терапия болезней. Ее планируют осуществлять за счет многофункциональных наночастиц, как правило состоящих из нескольких принципиально разных компонентов. Заранее неизвестно, как такие «составные» наночастицы поведут себя в организме, в частности как велико будет их время жизни in vivo и насколько эффективно они будут накапливаться в месте опухоли.

Чтобы проверить это, авторы новой статьи подобрали составляющие наночастиц так, что они одновременно обладали магнитными свойствами и были видны при использовании других техник визуализации, отличных от магнитно-резонансной томографии (МРТ). Они последовательно синтезировали октаэдры из золота и магнетита, затем поместили их в растворитель полиэтиленгликоль и уже к этой системе добавили органический зеленый флуоресцентный краситель Cy5 (сульфоцианин 5), «высвечивающий» отдельные белки и другие биомолекулы. К полученным наночастицам сложного состава присоединяли либо второй флуоресцентный краситель — NRed (нильский красный), либо противоопухолевое средство — доксорубицин.

После завершения синтеза наночастиц исследователи определили их средний диаметр, магнитные свойства, спектры отражения света и т.д. «Янусы» с двумя красителями и с красителем + доксорубицином вводили в культуры клеток меланомы и рака молочной железы мышей, а затем и внутривенно самкам мышей с аналогичными заболеваниями. Доксорубицин, связанный с наночастицами, высвобождали, воздействуя на них ультразвуком определенной частоты. За перемещениями частиц наблюдали с помощью мультифотонного конфокального микроскопа прямо в организмах живых мышей (но для этого нужно было сделать надрез кожи над опухолью). Места скопления наночастиц определяли с помощью МРТ — сами частицы выступали там контрастным агентом. Отдельно, на культурах клеток и крови мышей, измерили степень токсичности наночастиц для здоровых тканей.

Кристаллы магнетита наросли на сферы из золота диаметром 9±2 нм, и получились частицы правильной октаэдрической формы с диагональной длиной 25 ± 5 нм. Они обладали магнитными свойствами, несмотря на то что атомы Au в отдельности их не имеют. В крови и других тканях наночастицы по меньшей мере двое суток оставались стабильными и не распадались на составляющие. Клетки злокачественных опухолей легко поглощали их, и уже внутри них под действием ультразвука от «янусов» отделялся доксорубицин. Свободные молекулы флуоресцентных красителей при этом не задерживались в клетках, то есть не создавали ложных следов наличия наночастиц. На снимках, полученных в ходе МРТ, места скопления наночастиц были хорошо заметны, а значит, «янусы» подходят в качестве контрастного агента.

Таким образом, магнитные «двуликие» наночастицы, разработанные российско-немецкой командой, соответствуют всем критериям средства для тераностики. Они помогают визуализировать злокачественные опухоли, способны высвобождать противораковые препараты в нужных местах и не токсичны для здоровых клеток.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы