Золотые наночастицы могут стать ключом к пониманию рака
Исследователи из Университета Стратклайда разработали нанозонды на основе золота, которые могут помочь предсказать риск развития рака у пациентов и оценить эффективность лечения.
Принцип работы и преимущества
Нанозонды используют высокочувствительный метод визуализации — FRET-микроскопию (Förster resonance energy transfer). Они состоят из золотых наночастиц (менее 1/1000 толщины человеческого волоса), соединенных с флуоресцентным белком через одноцепочечную ДНК со структурой «шпильки».
- При взаимодействии с целевой мРНК (матричной рибонуклеиновой кислотой) в клетке структура «шпильки» разрушается, что вызывает флуоресцентный сигнал.
- Это позволяет отслеживать и количественно определять мРНК, связанные с заболеванием, на клеточном и даже молекулярном уровне.
По сравнению с органическими красителями, используемыми сейчас, золотые наночастицы имеют преимущества:
- Более фотостабильны (не разрушаются под действием света).
- Более чувствительны (могут работать на большем расстоянии).
- Менее токсичны для клеток.
- Экономичны в производстве из-за мизерного расхода золота.
Потенциальные применения
- Ранняя диагностика и прогнозирование риска рака: Одновременное обнаружение нескольких типов мРНК, связанных с раком, может позволить проводить скрининг пациентов.
- Оценка эффективности лекарств: Позволяет наблюдать за процессами внутри клеток и изучать, как действуют препараты на субклеточном уровне.
- Доставка лекарств: Наночастицы могут использоваться для целевой доставки молекул (например, противораковых препаратов) непосредственно в пораженные ткани.
- Безопасность продуктов питания и воды: Новый подход может помочь в разработке методов идентификации различных микробов, загрязняющих пищу и воду.
Цитаты исследователей
- Д-р Юй Чен: «Эта технология... поднимает возможность того, что ученые в конечном итоге смогут обследовать пациентов, чтобы предсказать риск развития заболевания».
- Проф. Дэвид Бёрч: «Мы надеемся, что это приведет к разработке нового поколения методов биологической визуализации и зондирования, которые лежат в основе улучшения медицинской помощи при ряде заболеваний».
- Д-р Цзюнь Юй: «Использование новых нанозондов для обнаружения загрязнения пищи... откроет новый путь решения этой важнейшей проблемы».
Финансирование: 18-месячный проект поддержан Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC) с инвестициями в 119 000 фунтов стерлингов.