Наночастицы могут быть эффективны в разных сферах медицины. К примеру, наночастицы из золота могут помочь в создании новых видов вакцин. Также мы рассказывали, что наночастицы могут помочь в лечении некоторых видов рака. Причем механизм их использования предлагается разный. Они могут доставить лекарства непосредственно в раковые опухоли, чтобы оно не задевало здоровые ткани. Еще они способны стимулировать иммунитет человека бороться с раковыми клетками.

Напомним, что особенность злокачественных опухолей заключается как раз в том, что они “обманывают” иммунную систему, в результате чего организм не может с ними бороться. В последнее время ученые заговорили о том, что и сами частицы могут быть использованы для уничтожения злокачественных опухолей. Один из таких способов — заставить наночастицы вращаться, чтобы они механически повреждали раковые клетки. Более того, сотрудникам Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» уже удалось добиться впечатляющих результатов.

Российские ученые испытали эффективные наночастицы, уничтожающие раковые клетки

Как российские ученые повысили эффективность средства от рака

Эффективность вращающихся наночастиц зависит от ряда параметров, таких как амплитуда магнитного поля, его частоты и продолжительности воздействия. Кроме того, сами частицы могут быть адаптированы для борьбы с теми или иным видами онкологии. То есть теоретически можно подобрать оптимальную их форму, состав и размер, чтобы они наносили максимальный урон раковым клеткам. Однако ученые Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» вместе с исследователями из других российских НИИ пошли другим путем. Они усовершенствовали наночастицы дополнительным слоем оксида кремния.

Чтобы проверить насколько такие частицы эффективны, ученые провели исследования. Исследователи использовали магнитные наночастицы, выполненные из оксида железа. Все они имели одинаковый размер магнитного ядра. Некоторые из них они дополнительно покрыли слоем оксидом кремния.

Эффективность наночастиц ученые проверяли на злокачественной опухоли предстательной железы человека. Исследование проводилось при переменном низкочастотном магнитном поле (LF AMF).

Наночастицы способны уничтожать раковые клетки изнутри

В итоге выяснилось, что частицы с немагнитным покрытием из оксида кремния гораздо эффективнее. Покрытие их сделало крупнее, но главное, что само покрытие способствовало более эффективному разрушению внутриклеточной структуры злокачественных клеток. Они нарушали целостность внутриклеточной мембраны, при этом увеличивалась концентрация ионов кальция, результате чего раковые опухоли погибали от некроза. Но с чем же связан такой эффект? Ответ оказался достаточно простым.

Почему в борьбе с раком помогают наночастицы с немагнитным покрытием

Просвечивающая электронная микроскопия показала, что оба типа частиц проникали во внутриклеточные органеллы, которые называются эндосомами. Однако частицы без покрытия слипались друг с другом, в результате чего образовывали крупные скопление. Это препятствовало нормальному их вращению в вязкой внутриклеточной среде. Частицы же с покрытием не слипались, в результате чего сохраняли подвижность и способность наносить раковым клеткам больше урона.

Оксид кремния сделал наночастицы более эффективными в борьбе с раком

Ученые предполагают, что наночастицы без покрытия теряют свою коллоидную стабильность в кислой эндосомной среде в результате травления поверхности. Таким образом, коллоидная стабильность магнитных наночастиц внутри клеток, по мнению исследователей, является одним из ключевых факторов эффективного магнитомеханического воздействия на злокачественные клетки.

Теперь наночастицы с дополнительным немагнитным покрытием должны пройти клинические испытания на опухолях в теле человека. Ученые планируют провести их в ближайшем будущем. Если они окажутся такими же эффективными, то в скором времени смогут применяться для лечения рака в качестве альтернативы существующим методам, которые недостаточно эффективны и при этом причиняют вред всему организму.

источник