Наномедицина, надежды и свершения

10 Февраль 2011
от

Нанотехнология стала модной. На нее возлагают большие, порой самые фантастические надежды, вплоть до быстрого превращения индустриально отсталых стран в передовые. Особенно радужными кажутся перспективы нанотехнологии в медицине. Кое-где кое-кто уже поговаривает о создании так называемых наноботов – микроскопических «умных» машин, которые будут проникать с кровью в любые закоулки человеческого тела и лечить там любые повреждения. Этим грядущим возможностям недавно были посвящены две международные конференции. Пока что, впрочем, таких «умных» машин еще нет, но зато применение обычных наночастиц в прикладной медицине уже открыло весьма многообещающие перспективы. Наномедицина продвигается более быстро по той причине, что наночастицы имеют весьма подходящие для многих медицинских целей размеры.

Будучи введены в организм, они благодаря своим исключительно малым размерам легче проникают в нужные места и дольше не выводятся из организма, в отличие от крупных частиц. Другой полезной для медицины особенностью наночастиц является повышенное (опять-таки в сравнении с крупными частицами) отношение поверхности к объему. Это позволяет прицепить к их поверхности много различных химических групп, в частности таких, с помощью которых они могут выборочно цепляться к рецепторам только определенных клеток.
Сегодня в медицине наметились два основных пути использования наночастиц. Одним из них является диагностика заболеваний на максимально ранней стадии. Примером такого применения наночастиц может служить новейший метод, разработанный не так давно группой ученых Лондонского университета под руководством Молли Стивене. Он позволяет обнаружить малейшие количества ферментов, связанных с развитием той или иной болезни, обеспечивая таким образом чувствительную и быструю диагностику рака, СПИДа и ряда других заболеваний. Ферменты это белки, которые синтезируются в тех или иных клетках и многократно ускоряют протекающие в них реакции, сами не подвергаясь при этом химическим превращениям. Каждый фермент имеет один или несколько активных центров, с которыми связывается субстрат (превращаемое вещество).
Эти центры образованы особыми химическими группами в молекуле фермента, которые расположены таким образом, что распознают только свой субстрат. Соединившись с активным центром, молекула субстрата претерпевает определенные изменения (разрыв одних и образование других химических связей) и превращается в новую молекулу. Клетки, пораженные той или иной болезнью, продуцируют свои специфические ферменты, что и создает принципиальную возможность их обнаружения.
Чтобы реализовать такую возможность, группа Стивене использовала специальным образом приготовленные наночастицы золота размером порядка 10 нанометров. В состоянии взвеси они были соединены с введенными в раствор цепочками, состоящими из связанных друг с другом особых химических групп – аминокислот. Такие цепочки, состоящие из небольшого числа аминокислотных звеньев, называются пептидами. Присоединив пептиды к поверхности золотых наночастиц, исследователи получили возможность на следующем этапе соединить эти частицы друг с другом в некую сеть, потому что каждый синтезированный ими пептид имел на другом своем конце особую химическую группу под названием Fmoc, способную склеиваться с себе подобной на другом пептиде.
Лондонская группа применила эту сеть наночастиц для проверки возможности диагностирования с ее помощью рецидивов рака простаты. В марте 2010 года исследователи доложили об успехе проверки. Она состояла в выявлении мельчайших следов особого фермента nАСТ-PSA, который производят пораженные клетки в случае рака простаты. Если простата удалена, то повторное появление этого фермента при анализе крови сигнализирует о рецидиве. Обычные методы анализа не позволяют заметить рецидив на его ранней стадии, потому что количества фермента на этой стадии еще мало. Метод группы Стивене позволил искусственно усилить этот сигнал опасности, причем в качестве усилителя исследователи заставили работать сам искомый фермент.

Страницы 1 2 3

Если статья понравилась, поделитесь с друзьями:


Похожие статьи:

  1. Недоедание лечит от рака
  2. Диабет – новые исследования
  3. Курите? Пейте зеленый чай
  4. Мужчины и женщины по-разному ощущают
  5. Как побороть рак

Комментарии закрыты.