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.
Позолоченные наноалмазы помогут защитить наше драгоценное здоровье
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.
Пресс-релиз ФИАН
Наноалмазы позволят без хирургии и в реальном времени отследить процессы в живом организме
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.
Визуализация клетки с наноалмазами
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.