Grupa rosyjskich biologów i fizyków pod kierownictwem profesora Wiktora Tymoszenki z National Research Nuclear University MEPhI wykorzystała nanocząsteczki krzemu do oświetlania i niszczenia guzów nowotworowych za pomocą ultradźwięków.
Niedawno wyniki badań naukowców zostały opublikowane w specjalistycznej publikacji. Główną cechą tej metody jest to, że zdrowe komórki nie są uszkadzane.
Według Andrei Sviridov z Uniwersytetu Łomonosowa w Moskwie naukowcy wybrali tryb częściowego obciążenia, aby zapewnić efekt terapeutyczny na komórki rakowe. W tym przypadku nie ma ich masowego zerwania. Wpływ ogranicza się głównie do niszczenia organelli wewnątrzkomórkowych przez nanocząsteczki. Zauważył również, że powlekanie cząstek biopolimerem nie powoduje pogorszenia właściwości akustycznych cząstek, ale zapewnia lepszy efekt terapeutyczny.
Chemicy, fizycy i specjaliści w dziedzinie nanotechnologii w ostatnim czasie opracowują nowe metody chirurgiczne i terapeutyczne, których stosowaniu nie towarzyszy uszkodzenie narządów i tkanek. W szczególności udało im się więc stworzyć nanocząsteczki, które wnikają do guza i są ogrzewane laserem. To niszczy raka bez uszkadzania zdrowych komórek. Ten sam efekt można osiągnąć stosując specjalne leki zapobiegające wzrostowi guzów naczyniowych w organizmie, a także terapię genową. Te metody powodują głodzenie komórek rakowych.
Sviridovowi i jego współpracownikom udało się stworzyć specjalne nanocząsteczki krzemu, które można wykorzystać do badania guzów nowotworowych i niszczenia ich za pomocą ultradźwięków.
Głównym problemem związanym z tymi terapiami przeciwnowotworowymi jest to, że nanocząstki i ultradźwięki często działają na oślep, niszcząc nie tylko guz, ale także zdrowe komórki. Ponadto nanocząsteczki zbyt szybko rozpuszczają się w organizmie.
Sviridov, Timoshenko i ich współpracownicy zdołali rozwiązać ten problem, pokrywając warstwą biopolimeru z cząsteczek dekstrozy - dekstranu, nanocząstek z porowatego krzemu. Według biologów takie cząsteczki rozpuszczają się w organizmie znacznie wolniej. Ponadto świecą pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, co umożliwia ich wykorzystanie do oświetlania próbek badanych komórek i guzów.
W trakcie badań komórki nowotworowe pozyskane z guza krtani oddzielnie poddawano działaniu ultradźwięków i nanocząsteczek. Eksperyment wykazał, że samo użycie ultradźwięków nie ma wpływu na komórki rakowe. W przypadku zastosowania ultradźwięków razem z nanocząsteczkami zabija te komórki, niszcząc organelle komórek nowotworowych, w szczególności mitochondria.
Film promocyjny:
Oprócz wzmocnienia działania ultradźwięków, nanocząsteczki można również wykorzystać do transportu cząsteczek i leków do komórek nowotworowych i zdrowych. Dzięki ogrzewaniu falami radiowymi lub ultradźwiękami cząsteczki terapeutyczne stają się bardziej mobilne, a to z kolei zwiększa ich skuteczność.
Metody te muszą przejść przez wiele lat wiele prób klinicznych na zwierzętach i ochotnikach. Ale jak wiesz, tego rodzaju eksperymenty nie zawsze kończą się sukcesem.