Учёные нашли новый способ использования кремниевых наночастиц в борьбе с раком

Российские учёные из ФИАН, НИЯУ МИФИ и ИХВВ РАН вместе с европейскими коллегами разработали уникальный способ применения кремниевых наночастиц для онкологической диагностики.

Покрытые специальным полимером, например полиэтиленгликолем, наночастицы можно вводить пациенту. Они свободно циркулируют в кровотоке, накапливаясь в потенциальной опухоли, иногда с помощью специальных органоселективных «адресных молекул», которые также накапливаются вокруг раковой области.

После прикрепления к цели наночастицы можно обнаружить снаружи тела оптически, например, с помощью флуоресцентного света. Их также можно оснастить для транспортировки лекарств, таких как радионуклиды, к поражённому участку для уничтожения опухоли. Частицы безопасны благодаря совместимости с иммунной системой человека и способности к биодеградации после выполнения своей миссии.

Однако существующие методы обнаружения несовершенны, так как их трудно локализовать, например, в тканях. Доктор Андрей Кабашин, научный руководитель Института инженерной физики для биомедицины НИЯУ МИФИ, заявляет, что он и его международные коллабораторы нашли уникальное решение проблемы визуализации.

«Такие наночастицы могут иметь мощный нелинейный отклик при оптическом возбуждении, в частности, за счёт одновременной генерации удвоения частоты, а также двухфотонного тумнесценции. Генерация сигналов, вызванных этими двумя эффектами, прямо пропорциональна размеру кремниевых наночастиц», — пояснил доктор Кабашин.

Иными словами, при воздействии с помощью новых инструментов частотно-чувствительные наночастицы можно обнаружить в их укрытиях в тканях пациента и точно отобразить в трёх измерениях. По словам доктора Кабашина, новый метод обнаружения позволяет учёным «пересмотреть проблему биоимиджинга для одного из наиболее перспективных наноматериалов». После дальнейших исследований этот инновационный метод может усилить существующую терапевтическую функциональность кремниевых наночастиц в борьбе с раком.