Ученые ИТМО придумали механизм синтеза золотых плазмонных наноалмазов, которые могут применяться в терапии меланомы путем нагревания. Эксперименты показали, что применение такой технологии снижает рост новообразования на 65,22%.
В мире ежегодно регистрируются тысячи случаев заболевания меланомой — это один из видов рака кожи. Среди способов борьбы с ней распространена гипертермия. Опухоль нагревают локально, что приводит к разрушению ее белковой структуры. Для этого в нее вводят специальные материалы, которые преобразуют световую энергию в тепловую. Важно правильно подобрать материал, чтобы он эффективно проводил это преобразование, при этом не повреждал здоровые соседние ткани, а его температуру можно было бы легко контролировать. Исследователи всего мира разрабатывают новые и новые соединения для этого.
Иногда в качестве такого материала используются наноалмазы, в которых нарушена кристаллическая решетка, и в ней один из атомов углерода заменен атомом азота. Такие частицы обладают биосовместимостью и стабильны. Новая разработка российских ученых модифицировала эту технологию.
Она предполагает создание наноалмазов с двумя видами покрытия: сплошной золотой оболочкой и россыпью наночастиц из золота с прослойкой из диоксида кремния. Этот материал можно использовать и для точного локального нагрева опухоли с помощью лазера, и для измерения ее температуры, что делает наночастицы универсальными.
Чем больше мощность лазера, тем ниже выживаемость опухолевых клеток: процент жизнеспособных клеток составил 62,2% для наноалмазов, покрытых сплошь золотом, и 51,32% — для золотых наноалмазов с прослойкой диоксида кремния. Также мы протестировали гибридные наноматериалы на четырех группах мышей с меланомой. Первая группа осталась без лечения, вторую — облучили лазером, третьей — ввели плазмонные наноалмазы, четвертая получила наноматериалы и нагрев лазером. В сравнении с отсутствием терапии эффективной оказалась последняя комбинация — рост опухоли замедлился на 65,22%.
Прежде чем применять технологию на людях, ученые хотят протестировать ее глубже на разных видах животных. Это позволит точнее настроить систему, а также выявить возможности в области терапии других видов рака.
Ранее мы рассказывали, что российские физики улучшили метод производства кремниевых наночастиц.
