Синтез экологичных золотых наночастиц для терапии рака с помощью биомолекул
Ученые из Токийского технологического института разработали экологичный протокол синтеза золотых наночастиц с оптимизированной для поглощения ближнего инфракрасного (БИК) света морфологией, используя биомолекулу — пептид B3. В статье сообщается о синтезе треугольных и круглых золотых нанопластин и их эффективности в уничтожении раковых клеток за счет преобразования поглощенного света в тепло.
Принцип фототермической терапии
Эффективность подхода в терапии рака определяется его способностью сохранять здоровые клетки. Фототермическая терапия, при которой раковые клетки, содержащие золотые наночастицы, нагреваются и разрушаются под действием БИК-света, является перспективной минимально инвазивной стратегией. БИК-свет способен проникать в биологические ткани.
Проблема синтеза и новое решение
Золотые нанопластины (AuNPls) особенно привлекательны как фототермические агенты из-за эффективного поглощения БИК-света. Однако их синтез обычно требует использования опасных реагентов и токсичных условий. Международная группа ученых под руководством профессора Масаёси Танаки разработала более безопасный и экологичный протокол, вдохновленный процессом биоминерализации, который использует биомолекулы для получения наночастиц с регулируемой структурой.
Роль пептида B3
Из более чем 100 пептидов для минерализации AuNPls был выбран пептид B3. В процессе «синтеза в одной колбе» смешивали золотую соль HAuCl4 с пептидом B3 и его производными в различных концентрациях в буферном растворе с нейтральным pH. Это позволило получить треугольные и круглые AuNPls с разным уровнем поглощения БИК-света в зависимости от концентрации пептида.
Результаты и перспективы
Тестирование на культурах раковых клеток в условиях облучения показало, что полученные нанопластины обладают желаемым терапевтическим эффектом. Характеризация с использованием производных B3 выявила, что аминокислота гистидин управляет структурой AuNPls.
Эти открытия предоставляют не только простой и экологичный метод синтеза AuNPls, но и новое понимание регуляции пептидного синтеза наночастиц, что может открыть путь к новым методам нетоксичного синтеза терапевтических наноагентов.