Уничтожение опухолей с помощью золотых наночастиц

Исследователи MIT разработали крошечные золотые частицы (нанозолотые стержни), которые могут накапливаться в опухолях. Поглощая энергию ближнего инфракрасного света и выделяя её в виде тепла, они уничтожают опухоли с минимальными побочными эффектами.

Частицы созданы аспирантом Джеффри фон Мальцаном и профессором Сангитой Бхатиа. Результаты опубликованы в журналах Cancer Research и Advanced Materials.

Принцип работы и лечение

• Форма и свет: Стержневидные частицы поглощают свет ближнего инфракрасного диапазона, который безвредно проходит через ткани, но нагревает наностержни.
• Эффективность: В исследовании на мышах опухоли, получившие инъекцию наностержней и обработку лазером, исчезли за 15 дней. Мыши выжили без рецидива в течение 3 месяцев.
• Нацеливание: Частицы с полимерным покрытием долго циркулируют в крови (период полувыведения >17 часов) и проникают в опухоли через поры в соседних сосудах. Не попавшие в опухоль частицы за 3 дня выводятся печенью и селезёнкой.
• Тепловое воздействие: Лазерный нагрев до 70°C убивает клетки опухоли. Нагрев до более низкой температуры ослабляет опухолевые клетки, повышая эффективность химиотерапии.
• Точность: Нанозолотые стержни могут быть в >1000 раз точнее скальпеля хирурга, что позволяет уничтожать остаточные клетки после операции.

Диагностика опухолей

Способность накапливаться в опухолях делает наностержни инструментом для диагностики.

• Визуализация: Частицы можно детектировать с помощью метода комбинационного рассеяния (Рамановского).
• Высокая чувствительность: Добавление на поверхность частиц молекул, поглощающих ближний ИК-свет, усиливает сигнал (поверхностно-усиленное рамановское рассеяние). Это позволяет обнаруживать сверхнизкие концентрации частиц.
• Мультиплексный анализ: Покрывая стержни разными светорассеивающими молекулами, можно одновременно получать различную информацию о типе и происхождении опухоли.

Дальнейшие шаги

Исследователи рассматривают возможность коммерциализации технологии. Перед применением у людей нанозолотые стержни должны пройти клинические испытания и получить одобрение FDA, что займёт несколько лет.

Исследование финансировалось Национальными институтами здоровья (NIH), Фондом Уитакера и Национальным научным фондом (NSF).