Международная группа физиков и биологов использовала наночастицы из кремния для «подсветки» и уничтожения раковых опухолей при помощи ультразвука, не причиняя вреда здоровым тканям, говорится в статье, опубликованной в журнале Nanotechnology.

«Мы нашли "щадящий" режим терапевтического воздействия на раковые клетки, который не приводит к массовому разрыву клеток», — рассказал Андрей Свиридов из МГУ имени Ломоносова. По мнению ученого, важно то, что покрытие наночастиц биополимером не ухудшает их акустических свойств, а, по сути, приводит к лучшему терапевтическому эффекту.

Свиридов и его коллеги под руководством профессора Виктора Тимошенко создали особые наночастицы из кремния, покрытые специальным полимерным составом, которые можно одновременно использовать и для изучения раковых опухолей, и для их уничтожения.

Главной проблемой при использовании наночастиц является то, что ультразвук и поглощающие его наночастицы часто действуют слишком неизбирательно, уничтожая не только опухоль, но и здоровые клетки. Кроме того, такие наночастицы часто слишком быстро растворяются внутри организма.

Тимошенко, Свиридов и их коллеги решили эту проблему, покрыв наночастицы из пористого кремния слоем декстрана, биополимера из молекул глюкозы. Такие частицы не только разлагаются медленнее, но и светятся при облучении ультрафиолетом, что позволяет использовать их для «подсветки» изучаемых тканей и образцов клеток.

Эти частицы ученые испытали на культурах раковых клеток, извлеченных из гортани человека, облучая ультразвуком по отдельности и в присутствии наночастиц.

Как показали опыты, «чистый» ультразвук почти не действует на раковые клетки, тогда как его комбинация с наночастицами аккуратно убивает их, уничтожая митохондрии и прочие органеллы в раковых клетках. Сами наночастицы почти не мешают их жизни, если их концентрация не превышает определенного порога.

Помимо усиления ультразвука, данные наночастицы, как отмечают исследователи, можно использовать для доставки лекарств и прочих молекул внутрь здоровых или раковых клеток. Нагрев при помощи ультразвука или радиоволн сделает молекулы лекарств более подвижными, что усилит их эффективность.

Помимо МГУ, в создании этих наночастиц участвовали ученые из НИЯУ МИФИ, ИТЭБ РАН в Пущино, университета Лиона (Франция) и Тринити-колледжа в Дублине (Ирландия).