Ученые Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта разработали микрочастицы из золота и железа, которые способны уничтожать раковые клетки под воздействием света и магнитного поля. Исследователи предполагают, что разработку в перспективе можно будет использовать для локальной терапии опухолей, в том числе в составе геля, наносимого на место удаленного новообразования для уничтожения оставшихся раковых клеток и профилактики рецидива. Результаты работы опубликованы в журнале Magnetochemistry.
Разработка связана с поиском более точных методов лечения опухолей, которые воздействуют непосредственно на раковые клетки и меньше затрагивают здоровые ткани. Один из таких подходов — фототермическая терапия: введенные в организм частицы накапливаются в области опухоли, после чего на них воздействуют инфракрасным лазером. Частицы нагреваются до температуры, критической для раковых клеток, и вызывают их гибель. Другой метод предполагает воздействие магнитного поля, заставляющего частицы колебаться и механически разрушать клетки.
Проблема заключается в том, что для каждого из этих методов обычно требуются разные частицы. Для фототермической терапии необходимы материалы, хорошо нагревающиеся под действием лазера, а для магнитного воздействия — частицы, способные эффективно реагировать на магнитное поле. Исследователи БФУ предположили, что объединение двух механизмов в одной системе может повысить эффективность воздействия на опухолевые клетки.
Для эксперимента ученые создали микрочастицы в форме дисков, состоящие из чередующихся слоев золота и железа. Золото в такой конструкции отвечает за нагрев под действием лазера, а железо позволяет управлять частицами при помощи магнитного поля. Исследователи изготовили два варианта дисков: в одном слой железа находился между слоями золота, в другом железо располагалось снаружи, а золотые слои — внутри.
Разработка связана с поиском более точных методов лечения опухолей, которые воздействуют непосредственно на раковые клетки и меньше затрагивают здоровые ткани. Один из таких подходов — фототермическая терапия: введенные в организм частицы накапливаются в области опухоли, после чего на них воздействуют инфракрасным лазером. Частицы нагреваются до температуры, критической для раковых клеток, и вызывают их гибель. Другой метод предполагает воздействие магнитного поля, заставляющего частицы колебаться и механически разрушать клетки.
Проблема заключается в том, что для каждого из этих методов обычно требуются разные частицы. Для фототермической терапии необходимы материалы, хорошо нагревающиеся под действием лазера, а для магнитного воздействия — частицы, способные эффективно реагировать на магнитное поле. Исследователи БФУ предположили, что объединение двух механизмов в одной системе может повысить эффективность воздействия на опухолевые клетки.
Для эксперимента ученые создали микрочастицы в форме дисков, состоящие из чередующихся слоев золота и железа. Золото в такой конструкции отвечает за нагрев под действием лазера, а железо позволяет управлять частицами при помощи магнитного поля. Исследователи изготовили два варианта дисков: в одном слой железа находился между слоями золота, в другом железо располагалось снаружи, а золотые слои — внутри.
Полученные частицы внесли в клетки рака печени. Эксперимент показал, что сами по себе диски не представляли опасности для клеток и не вызывали их гибель. Однако после включения инфракрасного лазера или магнитного поля частицы активировались и начинали воздействовать на раковые клетки. Диски с внешним слоем золота хорошо нагревались под действием лазера и уничтожали 29 процентов клеток, но практически не реагировали на магнитное поле. Частицы с железной оболочкой нагревались слабее, зато под воздействием магнитного поля вызывали гибель примерно 17 процентов клеток.
Поскольку для комбинированной терапии требовались частицы, способные работать одновременно с лазером и магнитным полем, дальнейшие эксперименты провели на дисках с железной оболочкой. Когда на них одновременно воздействовали лазером и магнитным полем, погибало почти 50 процентов раковых клеток. Ученые называют этот результат синергетическим эффектом: совместное воздействие оказалось эффективнее, чем применение каждого из методов по отдельности.
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
