Химики создали наночастицы для обнаружения рака

Магнитно-резонансная томография (МРТ) — один из лучших методов обнаружения опухолей без хирургического вмешательства. Сканирование использует импульсы магнитных волн и анализирует возвращающиеся сигналы, чтобы различать типы тканей.

Учёные установили, что магнитные наночастицы особенно полезны для обнаружения скоплений раковых клеток при МРТ. Как крошечные самонаводящиеся снаряды, они находят опухолевые клетки и прикрепляются к ним. После связывания частицы действуют как радиопередатчики, значительно улучшая возможности обнаружения МРТ.

Команда исследователей под руководством Шоухэна Суня, Ph.D. (Университет Брауна), и Сяоюаня Чэня, Ph.D. (Стэнфордский центр нанотехнологий в онкологии), создала самые маленькие на сегодняшний день магнитные наночастицы для таких поисковых миссий. Более тонкое покрытие частиц также обеспечивает более сильный сигнал для детекции МРТ. Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society.

Ключевые особенности разработки:

• Размер: Команда создала наночастицы оксида железа (Fe₃O₄) с пептидным покрытием для нацеливания. Общий диаметр частицы составляет около 8,4 нанометра — примерно в 6 раз меньше, чем у частиц, используемых в медицине в настоящее время. Малый размер позволяет им эффективно перемещаться по кровотоку.
• Покрытие: Толщина пептидного покрытия составляет 2 нанометра — в 10 раз тоньше, чем у популярных контрастных агентов для МРТ, таких как Feridex. Более тонкое покрытие обеспечивает более сильный излучаемый сигнал (лучшее соотношение «сигнал/шум»).
• Нацеливание: Покрытие на основе пептида RGD специфично связывается с опухолевыми клетками U87MG (модель рака мозга) через интегрин αvβ3. В экспериментах на мышах частицы успешно находили опухолевые клетки.

Исследователи планируют протестировать способность частиц связываться с другими типами опухолевых клеток в дополнительных экспериментах на животных.

Работа частично поддержана Альянсом по нанотехнологиям в онкологии (NCI). Подробности изложены в статье «Ultrasmall c(RGDyK)-Coated Fe₃O₄ Nanoparticles and Their Specific Targeting to Integrin αvβ3-Rich Tumor Cells».