Кремниевые наночастицы стали универсальным средством против рака
Когда речь заходит о технологиях интенсивной борьбы с заболеваниями онкологического характера с помощью наночастиц, практически все без исключения специалисты предпочитают использование золотых наночастиц. Для этого существуют веские причины. До недавнего времени вряд ли кто-либо пытался применять в данных целях наночастицы из кремния, сфера употребления которых была сильно ограничена, главным образом, электроникой.
Тем не менее, исследователям из Института фотонных технологий города Лейбница (Германия) и Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (Российская Федерация) удалось наглядно продемонстрировать, что воздействие кремниевых частиц гораздо более продуктивно. Да и сами они в качестве универсального решения проблемы могут быть удачно использованы не только для диагностики, но и для терапии агрессивного рака.
В ходе целого ряда проведённых экспериментов ученые внимательно наблюдали за тем, как у кремниевых наночастиц получилось самостоятельно обнаружить онкоклетки, проникнуть в них и распасться после высвобождения «грузика» лекарственных средств, не оставляя ни малейших следов собственного пребывания.
Такие испытания – серьезный шаг на пути оптимального развития области «тераностики» (англ. Theranostics). Речь идёт об сфере медицины, которая является блестящей комбинацией одновременно диагностики и лечения. Если говорить о данной области, то нельзя не упомянуть о достижении ряда реальных успехов. Тем не менее, применяемые исследователями металлические наночастички являются проблемой с точки зрения биосовместимости.
Хотя они прекрасно справляются с важной миссией по транспортировке медикаментов к пункту конечного назначения, но также способствуют возникновению негативных побочных эффектов, которые прямо затрагивают работу печени и почек больного.
По словам Любови Осьминкиной, старшего научного сотрудника МГУ, главная проблема состоит в том, что наночастицы из золота, окиси титана, селенида, серебра и прочих веществ полностью не выводятся из организма. При попадании отработанных наночастиц в кровоток они застревают в разных органах и спустя некоторое время принимаются вредить организму, становясь причиной образования токсичных выделений.
В поисках частичек, которые бы обладали максимальным уровнем должной биологической совместимости, учёные выяснили, что состоящие из пористого кремния наночастицы довольно скоро распадаются, превращаясь в кремниевые кислоты, которые представляют собой жизненно необходимый компонент, обеспечивающий здоровье соединительных тканей и крепость скелета. Ещё поры в кремнии – настоящий контейнер для препаратов.
Чтобы проверить наверняка, исчезают ли кремниевые наночастицы без остатка, специалисты взяли для исследования 2 их вида: снабжённый и не снабжённый фотолюминесцентным компонентом. Для надёжного контроля пустили в дело установку рамановской спектрометрии – она способна на базе анализа света доподлинно определить состав материала и остальные параметры, вроде размера наночастичек.
Итак, исследователи выяснили, что кремниевые частицы, которые были введены для нахождения клеток опасного рака молочной железы (сокращённо – РМЖ), через 5-9 часов «упали» на мембраны злокачественных клеток, а затем и проникли внутрь. Под непосредственным воздействием конкретных химических веществ, наличествующих в раковых клетках, началось разложение этих наночастиц и выпуск наружу заключённых в них лекарственных средств. Спустя ещё 13 суток в организме изучаемого пациента не осталось ничего от кремниевых наночастиц.
Осьминкина констатировала, что ей и её коллегам посчастливилось доказать, что наночастички из пористого кремния – абсолютно безопасный мини-инструмент для современной тераностики, который можно использовать для борьбы с различными недугами онкологического характера. Всё дело в том, что микроскопические частицы сравнительно легко проникают в клетку и бесследно растворяются, оставляя лишь полезный медикамент.
фото: Regnum