Использование золотых частиц для борьбы с раком

Исследователи из Института биомедицинских технологий и технической медицины MIRA (Университет Твенте, Нидерланды) разрабатывают метод обнаружения и лечения опухолей с помощью золотых частиц размером в нанометры. Основная идея заключается в том, что к крошечным частицам золота можно прикрепить белки (антитела). Эти антитела обеспечивают контакт золотых частиц с опухолью. После этого частицы можно использовать для обнаружения или уничтожения опухоли.

До клинического применения метода еще далеко, но исследователи недавно совершили несколько важных научных прорывов. Исследователь Шриранг Манохар и его коллеги уже опубликовали в этом году три научные статьи по своей работе.

Конечная цель исследований Шриранга Манохара и Тона ван Лёвена из группы Biomedical Photonic Imaging — использовать наночастицы золота для обнаружения и уничтожения опухолей. Для этого они применяют крошечные золотые стержни длиной около пятидесяти нанометров (менее одной тысячной толщины человеческого волоса). К золотым стержням прикрепляются антитела, которые обеспечивают связывание частиц с клетками опухоли. Частицы, прикрепившиеся к опухоли, позволяют обнаружить её с помощью существующих фотоакустических методов. А поскольку золотые частицы быстро нагреваются под инфракрасным излучением, они способны уничтожать опухоли.

Однако до этой стадии ещё не дошли. Предстоит преодолеть несколько серьёзных научных препятствий. Для успеха техники должно быть выполнено ряд важных условий. Например, золотые стержни должны быть синтезированы так, чтобы они поглощали свет нужной длины волны, легко обнаруживались, были упакованы так, чтобы не вредить организму, и оставались в организме достаточно долго для оказания эффекта. Некоторые из этих научных проблем были решены в рамках исследовательских проектов, опубликованных в этом году в ведущих научных журналах.

Золотые стержни имеют тенденцию слипаться. Чтобы предотвратить это, на этапе производства к частицам сразу добавляют слой CTAB (цетилтриметиламмония бромида). Однако это вещество вредно для организма, так как убивает и здоровые клетки. Исследователи MIRA заменили этот вредный слой на безвредный полиэтиленгликоль (PEG). Этот материал не только предотвращает слипание золотых стержней, но и делает их на время «невидимыми» для иммунной системы, чтобы они успели найти и прикрепиться к опухолевым клеткам. Исследователи MIRA также провели первое масштабное исследование, показывающее, что частицы остаются в организме достаточно долго для использования в обнаружении и/или уничтожении раковых клеток.