Наномедицина, надежды и свершения

10 Февраль 2011
от

Вот как это происходит. Исходный раствор, содержащий сеть наночастиц, имеет голубой цвет. Если же к этому раствору во время анализа добавить даже единичные раковые клетки, он становится красным. Это изменение цвета происходит потому, что вновь появившиеся раковые клетки выделяют молекулы фермента nACT-PSA, который имеет свойства протеазы, то есть разрушителя пептидных связей. Как только эти молекулы разрушают связи между пептидами, сеть распадается. А поскольку при этом на концах освободившихся пептидов появляются положительные заряды, частицы отталкиваются друг от друга и рассеиваются в растворе. Из-за этого раствор и меняет цвет.

Это изменение цвета происходит даже при наличии в пробирке всего нескольких молекул фермента, потому что одна и та же молекула, покончив с одной пептидной связью, тут же принимается за другую и в считанные минуты разрушает всю сеть. Благодаря такому усилению эта реакция обладает большой чувствительностью – изменение цвета возникает при очень малых количествах фермента (10-21 грамм на миллилитр взятой для анализа крови). Это позволяет диагностировать болезнь на самых ранних ее стадиях.
Другая перспективная возможность медицинского применения наночастиц – это доставка нужных химических веществ в поврежденные места организма и использование их там для лечения, то есть не для диагностики, а для терапии. Так, ученые из американского университета Пэрдью недавно создали полимерные наночастицы (они назвали их «сополимерными микроклетками»), способные доставлять в нейроны спинного мозга такие химические препараты, которые стимулируют восстановление нервных окончаний в случае повреждений позвоночника.
А исследователи из Хьюстона создали «умные фуллерены» – полые шарики из атомов углерода, – внутри которых находятся молекулы белка нановайялина, реагирующего на повышенный уровень глюкозы в крови, а также – жировые микрошарики, содержащие инсулин, которые по сигналу этого белка высвобождают свой инсулин в кровь. Это может оказаться замечательным, автоматически работающим средством помощи людям, которые страдают диабетом первого типа. Это уже сочетание нанодиагностики с нанолечением.
Особенно эффективным представляется в перспективе такое сочетание в случае наличия раковых клеток. Мембраны раковых клеток по ряду причин более рыхлы, чем мембраны здоровых клеток, поэтому наночастицы, распознав их, легче проникают внутрь. А проникнув, быстрее накапливаются, потому что раковые опухоли не имеют той системы лимфатического дренажа, которой располагают здоровые ткани. Такие особенности позволяют наночастицам достаточно плотно покрывать и наполнять раковые клетки Это, с одной стороны, может сделать такие клетки (в пределе — даже одиночные) более видимыми при сканировании с помощью СТ или MRI, а с другой стороны, позволяет доставлять прямо в раковые клетки те препараты, которые, предположительно, способны их уничтожить.
В последнее время и на этом пути достигнуты многообещающие результаты. Так, группа исследователей Корнеллского университета под руководством профессора Батта синтезировала наночастицы, которые способны поражать и уничтожать клетки толстого кишечника, пораженные раком, не затрагивая при этом здоровые клетки. Эти наночастицы, по форме напоминающие гантели, сделаны, как сэндвич: крупица золота заключена между двумя крупицами окиси железа.
Исследователи химически присоединили к этим «гантелям» антитела, способные распознавать специфические молекулы на поверхности раковых клеток кишечника. Благодаря этому наночастицы входят именно в эти клетки, после чего кишечник ручается лазером, испускании почти инфракрасный свет такой длины волны, которая не поражает здоровые клетки, зато поглощается частицами золота. Это вызывает разогрев и гибель раковых клеток.
Этот метод можно назвать «умной» терапией, потому что он нацелен на только определенные – больные — клетки (по мере их обволакивания наночастицами) и убивает только их.
Другой вариант такой «умной» терапии предложила в марте 2010 года группа канадских ученых. Эти исследователи показали, что углеродные фуллерены, подвергнутые короткому воздействию мини-лазера мощностью всего 500 милливатт, теряют свою прочность и при этом так быстро выделяют энергию, что попросту загораются или даже взрываются. Введя в пробирке множество таких фуллеренов в раковые клетки и направив на них луч мини-лазера, исследователи наблюдали, как эти клетки лопаются в результате такого выделения внутреннего тета. Если удастся доставлять такие фуллерены в раковые клетки, то такой метод их разрушения может оказаться более перспективным, потому что просвечивание больных мини-лазером намного более эффективно и в то же время более безопасно, чем освещение инфракрасным светом или радиоволнами.

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.