Золотые наноцветы для фототермической терапии опухолей
Золотые наноцветы, выращенные в соке карамболы, являются перспективными агентами для фототермической терапии рака. При инъекции в опухоль и облучении ближним инфракрасным лазером они нагреваются и уничтожают окружающие раковые клетки.
Хотя фототермическая терапия — известная концепция, у существующих агентов есть недостатки, объясняет Эни Йе из Института исследований и инженерии материалов A*STAR. Задача — совместить в одном нанокристалле высокую эффективность, стабильность и биосовместимость, что зависит от метода их выращивания.
Форма наноматериала определяет его способность поглощать свет. При синтезе, когда ионы золота смешивают с восстановителем для осаждения кристаллов, можно добавлять каппирующие агенты, чтобы направлять рост.
«Каппирующие агенты присоединяются к различным граням ядер нанокристалла, — говорит Йе. — Они регулируют рост кристалла и стабилизируют конечные нанокристаллы». Однако обычные каппирующие агенты не биосовместимы, поэтому их нужно удалять перед терапией. Это сложно и может повредить форму нанокристалла, ухудшив поглощение света.
Команда Йе опробовала «зелёный» подход, используя натуральный материал — сок карамболы. Они предположили, что он содержит биологические аналоги каппирующих агентов, что устраняет необходимость их удаления перед инъекцией.
«Я выбрал сок карамболы, потому что он всегда доступен в тропиках, а также из-за богатого содержания витамина C (восстановитель) и полифенольных антиоксидантов», — говорит Йе. Как и предсказывали исследователи, витамин C инициировал и направлял рост нанокристаллов, а полифенолы действовали как каппирующие агенты, создавая стабилизирующее и биосовместимое покрытие на поверхности наноцветов.
Золотые наноцветы показали сильное поглощение ближнего инфракрасного света и были нетоксичны для клеток. При облучении клеток, смешанных с наноцветами, 808-нанометровым лазером в течение 30 секунд погибали все клетки в зоне пятна. В тестах на мышах опухоли у животных после фототермической терапии постепенно исчезали, тогда как в группах только с лазерным облучением или только с инъекцией наноцветов опухоль продолжала быстро расти.
Теперь команда планирует развивать исследование в двух направлениях, говорит Йе: «Мы продолжим разрабатывать зелёные методы получения многофункциональных нанокристаллов. А также хотим глубже изучить практическое применение золотых наноцветов, например, для заживления ран и контроля бактериальных инфекций».