Нанотехнологии UCF могут ускорить тестирование лекарств

Тестирование эффективности новых фармацевтических препаратов может ускориться благодаря новой методике с использованием квантовых точек, разработанной в Университете Центральной Флориды (UCF).

Некоторые испытания лекарств могут занимать десятилетие и более, но команда доцента UCF Свадешмукула Сантры создала электронный зонд на основе квантовых точек (Qdots), который «загорается», когда доставляемый им препарат присоединяется к раковым клеткам. Исследование опубликовано в этом месяце в журнале Biomaterials.

Исследователь может использовать микроскоп, чтобы увидеть, куда и в каком количестве был доставлен препарат, потому что зонд излучает красноватый цвет при специальном освещении или виден на МРТ благодаря своим оптическим и магнитным компонентам.

По мере продолжения тестирования изображения можно делать снова и снова без потери оптического или МРТ-сигнала. Затем исследователи могут измерить размер опухоли и количество «светящихся» раковых клеток по сравнению с исходной необработанной опухолью.

Это дает способ определить, действует ли препарат так, как должен, в целевых областях. Методика намного проще, чем текущий процесс удаления обработанных раковых опухолей и их взвешивания через регулярные промежутки времени для определения эффективности препарата на животных моделях.

«Многие в моей области изучали этот подход годами, — сказал Сантра. — Но теперь мы перенесли его в живую клетку, а не только в пробирки».

Судиптал Сил, директор Нанотехнологического центра UCF и ученый-нанотехнолог, считает исследование Сантры значимым.

«Это действительно крупный прорыв в исследованиях Qdots, — заявил Сил. — Этот новый диагностический инструмент, безусловно, повлияет на область наномедицины».

Сантра и его команда использовали полупроводниковые Qdots для создания зонда. Из-за своего малого размера и кристаллической структуры Qdots демонстрируют уникальные оптические и электронные свойства при возбуждении. Эти уникальные свойства делают их идеальными для длительной и надежной визуализации с помощью специального освещения.

Для этого исследования, финансируемого Национальным научным фондом (NSF) и Национальными институтами здоровья (NIH), команда под руководством UCF использовала суперпарамагнитное ядро из наночастиц оксида железа, украшенное спутниковыми CdS:Mn/ZnS Qdots, которые несли противораковое средство — ингибитор STAT3. Оптический сигнал Qdots включался, когда зонд связывался с раковыми клетками.

«Потенциальные применения для тестирования лекарств, особенно в исследованиях рака, являются непосредственными», — сказал Сантра.