Используя лазеры и наночастицы,ученые из Университета Райса (RiceUniversity)
разработали новую технологию обнаружения отдельных пораженных раком клеток и
уничтожения их мельчайшими взрывами. С помощью лазера исследователи получили
«нанопузырьки», образующиеся привыгорании наночастиц золота внутри клетки. В экспериментах на раковых
клетках они обнаружили, что лазеры можно настроить на создание как маленьких
ярких пузырьков, видимых, но безвредных, так и больших пузырьков, взрывающих
клетки.
«Ориентация
на отдельные клетки- одно из самых
значительных преимуществ наномедицины, и наш подход строится на достижении
локального эффекта внутри отдельной клетки», - говорит руководитель проекта
физик из Университета Райса Дмитрий
Лапотко (DmitriLapotko).«Идея состоит в том, чтобы распознавать и
лечить больные клетки раньше, чем заболевание приведет к тяжелому состоянию
больного».
Исследование
доступно в Интернете в журнале Nanotechnology.
«Нанопузырьки»
образуются, когда наночастицы золота подвергаются воздействию коротких лазерных
импульсом. Короткоживущие пузырьки очень яркие, и их можно сделать меньше или
больше, изменяя мощность лазера. Так как «нанопузырьки» можно увидеть в
микроскоп, их можно использовать как для диагностики больных клеток, так и для
отслеживания разрушающих их взрывов.
В
лабораторных экспериментах, опубликованных в прошлом году, Лапотко и его
коллеги из Лаборатории лазерных цитотехнологийИнститута тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова (Минск, Беларусь)
испытали«нанопузырьки» на артериальных
бляшках. Они обнаружили, что пузырьки могут буквально прорыватьсячерез сосудистые отложения, блокирующие
артерии.
«Пузырьки
работают, как отбойный молоток», - комментирует Лапотко.
В
настоящем исследовании Лапотко и его коллега из Университета Райса Джейсон Хафнер (JasonHafner), профессор физики и астрономии и химии,
протестировали свой новый подход на клетках рака крови и опухолей головы и шеи.
Чтобы наночастицы находили только раковые клетки, к ним прикрепили антитела.
Метод оказался эффективным и для нахождения, и для разрушения раковых клеток.
Лапотко
считает, что нанопузырьковая технология может быть использована для «тераностики»,
направления, объединяющего диагностику и терапию. Кроме того, так как
взрывающиеся в клетках нанопузырьки видны в микроскоп в реальном времени,метод можно использовать и для оценки
качества проведенной терапии, так называемого «сопровождения».
«Механические
и оптические свойства пузырьков предоставляют нам уникальные преимущества для
перенесения биомедицинских технологий на уровень отдельной клетки, и возможно,
даже для работы внутри клетки», - считает Хафнер.
Исследование
стало возможным благодаря сотрудничеству ученых из Университета Райса и
Института им. Лыкова Акадении наук Беларуси, основавшей недавноамерикано-белорусскую Исследовательскую
лабораториюфундаментальной и
биомедицинской нанофотоники.
