Наночастицы для лечения рака


Рак является причиной смерти №1 в мире.

На протяжении долгих десятилетий ученые разрабатывают противоопухолевые вакцины, вирусы, наночастицы и иммунотерапию для лечения рака.

Но насколько мы близки к победе над смертельной болезнью?

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что каждая шестая смерть на планете связана с онкологическими заболеваниями. Только в России за 2015 году от рака умерло почти 287 тысяч человек, в США — почти 600 тысяч.

Сегодня наиболее распространенными видами лечения рака являются лучевая терапия, химиотерапия, хирургическое лечение и — в случае рака предстательной железы и рака молочной железы — еще и гормональная терапия.

На фоне традиционного лечения набирают силу новые, способные существенно улучшить результаты, а зачастую имеющие меньше побочных эффектов.

- Побочные эффекты агрессивной терапии
- Частые рецидивы заболевания после операции
- Устойчивость опухолей к химиопрепаратам

Сегодня мы расскажем о самых последних исследованиях рака, которые позволяют надеяться на скорую победу над болезнью и появление эффективной профилактики.

Иммунотерапия рака

Если раньше наука оказалась бы бессильной, то сегодня ответ нашелся быстро: новые препараты для иммунотерапии рака блокируют молекулы, маскирующие опухоль, тем самым полностью восстанавливая контроль иммунной системы над болезнью.

Терапевтические вирусы и вакцины против рака

В январе 2018 мы рассказывали о достижении швейцарских ученых, которые обучают дендритные вакцины прямо в теле пациента. Для этого достаточно ввести в клетку особые пузырьки (везикулы) с антигенами рака, и она начинает распознавать чужака.

В последнее время врачи понимают, что иммунотерапия наилучшим образом работает в тандеме с химиотерапией. Особенно, если курс химиотерапии предшествует назначению иммунотерапевтических средств. Проблема заключается в том, что эта комбинация увеличивает вероятность побочных эффектов.

Ученые из двух ведущих институтов Северной Каролины (США) нашли решение. Разработанный в начале 2018 года гелеобразный материал может использоваться для доставки химиотерапии и иммунотерапии в опухоль, без системных реакций.

Наночастицы доставляют химиопрепараты

Если говорить о точности доставки химиопрепаратов и обнаружении невидимых микроопухолей, то настоящую революцию в этом деле произвели нанотехнологии.

Наночастицы — это крошечные частицы, соизмеримые по своим размерам с молекулами. Они широко используются в разных областях медицины, включая диагностику и лечение рака. По мнению ведущих онкологов США, следующие 10 лет сделают наночастицы повседневной реальностью онкологии.

В чем секрет их успеха?

Начнем с главного: убить рак огромной дозой токсичного химиопрепарата, в принципе, не проблема. Проблема — не убить при этом человека.

Наночастицы служат идеальными транспортными средствами для доставки химиотерапевтических средств по нужному адресу. Чем точнее доставка яда, тем меньше его потребуется для лечения.

Тем ниже риск общих (системных) побочных явлений.

Но есть и другие области применения наночастиц. Например, их можно использовать для гипертермии, когда частицы сначала насыщают опухоли, а затем под действием внешнего излучения нагреваются, вызывая массовую гибель раковых клеток.

Врачи заставят рак голодать

Другая стратегия, недавно предложенная учеными – лишать рак питательных веществ, необходимых для бесконтрольного деления клеток и роста опухоли.

Авторы первого проекта научились лишать рак глутамина – жизненно важной аминокислоты, которую активно используют опухоли легких, груди и кишечника. Блокируя доступ клеток к глутамину, исследователям удалось усилить окислительный стресс и уменьшить опухоли.

Второй способ победить рак молочной железы – это лишить опухолевые клетки эссенциального фермента, который помогает им вырабатывать энергию.

Что обещают нам исследования рака?

Исследования рака проводятся на полной скорости, с применением всех доступных технических достижений Большинство из этих проектов все еще находятся на ранней стадии экспериментов in vitro и in vivo. Им предстоит пройти долгий путь до клинических испытаний на пациентах.

Это не значит, что мы должны потерять надежду.

Медицина находится на том этапе, где можно утверждать: рак излечим.

Остальное – это вопрос техники и нескольких лет времени.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик


Исследователи из США, Японии и Вьетнама внедрили в извлечённую опухоль яичников наночастицы и подвергли мощному рентгеновскому облучению

По статистике Всемирной организации здравоохранения, заболеваемость раком из года в год растёт. В прошлом году от карциномы (вид злокачественной опухоли) погибли 10 миллионов человек. Это население средней европейской страны.

Статистика смертности показала, что после заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем рак – самая опасная болезнь в мире. Несмотря на это, врачи из разных стран мира работают над новыми методами лечения карциномы.

Один из последних методов разработала группа учёных из Японии, Вьетнама и США. Они изобрели наночастицы, которые при обычном рентгене создают пучки электронов. Эти наночастицы способны точечно уничтожать раковые опухоли.


Фото: Kateryna Kon / Shutterstock.com

Наша методика позволит нам очень выборочно усиливать эффект от действия рентгеновского излучения на опухоль. Это ликвидирует главный недостаток современной лучевой терапии – очень небольшая часть ионизирующего излучения попадает в само новообразование,

– отмечает один из разработчиков Котаро Мацумото.

Последние опыты с применением наночастиц для борьбы с раком выявили два взаимодополняющих метода. Часть этих частиц доставляет токсины и другие опасные вещества в опухоль, не угрожая здоровым тканям.

Японский исследователь Мацумото и его партнёры изобрели ещё один способ использования этих наночастиц. Дело в том, что редкоземельные элементы (гадолиний), из которых сделаны наночастицы, поглощают рентгеновские лучи в очень маленькой части спектра. Когда гадолиний облучают рентгеном, он вырабатывает пучки электронов высоких энергий. Последние могут уничтожать белки, ДНК и другие важные молекулы на небольшом расстоянии от наночастиц.


Фото: Berti HANNA/Globallookpress

В данном исследовании сила рака используется против него. Известно, что раковые клетки обладают очень большим метаболизмом. Опухоль буквально высасывает силы из организма. Поражённые клетки в связи с этим стремительно поглощают наночастицы и накапливают их внутри себя. Благодаря этому свойству учёные смогли применить гадолиний и рентген для точечной ликвидации злокачественной опухоли.

Основываясь на этой теории, медики из трёх стран синтезировали полые сферы из кремния и наполнили их гадолинием. Наночастицы внедрили в заранее извлечённую опухоль яичников. Когда раковые клетки поглотили наносферы, их облучили мощным рентгеном. Операция длилась примерно час. И уже через два дня клетки рака умерли.

На днях стало известно ещё об одном методе борьбы с раком. Специалисты из Лондонского университета королевы Марии пришли к выводу, что комбинирование химиотерапии и иммунотерапии в разы повышает шансы на излечение трижды негативного рака – самого опасного вида рака груди у женщин.

Врачи открыли белок βGBP, который повышает иммунитет, уничтожающий раковые клетки. Этот белок не только атакует и разрушает злокачественные клетки, но и гарантирует на долгое время защиту от рецидива.


Ученые из Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology, сокращенно MIT, США) создали наночастицы, которые стимулируют противоопухолевый иммунитет и повышают эффективность иммунопрепаратов из группы ингибиторов контрольных точек.

Иммунотерапия — современное направление в лечении рака, которое предполагает использование ресурсов иммунной системы для уничтожения опухолевых клеток. Особенно успешно применяются иммунопрепараты из группы ингибиторов контрольных точек. Они помогают повысить выживаемость пациентов с поздними стадиями рака. Проблема в том, что у части онкобольных эти препараты неэффективны.

Специалисты из MIT создали наночастицы, которые стимулируют иммунитет, и вводили их мышам с искусственно вызванными злокачественными опухолями в комбинации с ингибиторами контрольных точек. Эффективность такого лечения оказалась значительно выше, чем терапия ингибиторами контрольных точек без наночастиц.

Доктор Колин Басс (Colin Buss), ведущий автор исследования, отмечает:

Эти методы лечения [иммунотерапия ингибиторами контрольных точек] хорошо работают у небольшой части пациентов, а у других пациентов они вообще не работают. На данный момент не совсем понятно, почему существует такая большая разница.

Ученые надеются, что созданные ими наночастицы в будущем помогут повысить эффективность иммунопрепаратов.

Наночастицы представляют собой упакованные небольшие отрезки ДНК. Они активируют иммунную реакцию против опухолевых клеток и, таким образом, работают в синергии с ингибиторами контрольных точек.

Отключить тормоза

Предыдущие клинические исследования с олигонуклеотидами не увенчались успехом, потому что эти молекулы плохо достигают раковых клеток и не накапливаются в опухолевой ткани. Специалисты из MIT упаковали фрагменты ДНК в пептиды, которые могут специфически присоединяться к раковым клеткам и проникать в них.

Два препарата усиливают друг друга

Ученые провели эксперименты на мышах с разными типами злокачественных опухолей. Животных поделили на три группы, в которых проводили разное лечение:

  1. Только ингибиторами контрольных точек.
  2. Только наночастицами с олигонуклеотидами.
  3. Комбинацией двух препаратов.

Наилучшие результаты получились в группе, где применяли сразу два препарата.

Далее исследователи решили проверить, можно ли лечить таким способом рак с метастазами. Мышам имплантировали по две опухоли в разные части тела, затем им вводили системно ингибиторы контрольных точек, а наночастицы — локально только в одну из опухолей. После этого активированные успешно уничтожали и второе новообразование. То есть, стимулируя иммунитет только в одном месте, можно получить системный ответ.

Теперь, когда эффективность наночастиц доказана, нужно проверить их безопасность. После этого, если испытания пройдут успешно, можно будет планировать клинические испытания с участием онкологических больных. Специалисты из MIT надеются, что их разработка поможет пациентам, у которых неэффективна терапия ингибиторами контрольных точек.

В Европейской клинике применяются все новейшие иммунопрепараты, зарегистрированные на территории России. Мы закупаем только оригинальные лекарственные средства с доказанной эффективностью у ведущих производителей. Все иммунопрепараты в наличии, лечение может быть начато в кратчайшие сроки после поступления пациента в клинику.

Кремниевые наночастицы полностью разлагаются спустя несколько дней после того, как они попали в организм, а значит, можно не бояться, что они смогут нам как-то навредить.

Так, несколько месяцев назад мы рассказывали о золотых частицах, которые можно использовать для уничтожения опухоли: попав в организм, они накапливаются в ней, после чего их разогревают лазерным лучом, и опухоль гибнет от теплового удара.

Возможен другой подход: превращать наночастицы в контейнеры с лекарством – добравшись до опухоли и проникнув внутрь опухолевых клеток, частица высвободит противораковый токсин.

Наночастицы делают из самых разных материалов, кроме золота это может быть серебро, оксид титана, селенид кадмия и многие другие соединения, однако у них у всех есть один существенный минус – они не выводятся из организма. Пусть они с высокой точностью проникают именно в опухоль и с высокой эффективностью уничтожают её – потом-то они всё равно остаются в тех же тканях, и из-за того, что они продолжают там сидеть, они способны нанести вред. (Кроме того, не стоит забывать, что абсолютно точная адресная доставка пока невозможна, и какая-то доля частиц в любом случае осядет в совсем другом месте.)

Иными словами, наночастицы должны быть не только биосовместимы – чтобы не нанести вред при первом попадании в организм, – они должны впоследствии ещё и разрушиться, причём продукты их распада должны быть безвредными.

Удачным решением здесь могли бы стать наночастицы на основе кремния, которые при разложении дают кремниевую кислоту, необходимую для укрепления костей и роста соединительных тканей. Будут ли они распадаться, попав в организм? Эксперименты Любови Осминкиной и её коллег из Московского государственного университета и Института фотонных технологий им. Лейбница в Йене показали, что – да, будут.

Исследователи использовали спектроскопические методы, позволяющие отличить кремниевую частицу, попавшую в клетку, от собственно клеточного содержимого, так что в результате можно было узнать не только о том, где находится наночастица, но и как она себя там ведёт, распадается или нет.

Опыты ставили с клетками рака молочной железы: к ним добавляли кремниевые наночастицами размером 100 нм, а затем в течение различного времени (от 5 часов до 13 дней) наблюдали за происходящим. В статье в Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine авторы пишут, что в первые 5-9 часов наночастицы локализовались на клеточных мембранах, за последующие сутки проникали внутрь клетки, а потом начинали деградировать, так что на тринадцатый день от них ничего не оставалось.

По словам Любови Осминкиной, им впервые удалось доказать, что пористые кремниевые наночастицы могут служить совершенно безвредным для организма агентом для терапии и диагностики онкологических заболеваний. В свои порах они могут пронести в больную клетку лекарство, чтобы потом постепенно выпустить его в процессе собственного распада.

Очевидно, что полученные результаты имеют огромное значение для разработки лекарств на основе биосовместимых и биодеградируемых наночастиц.


Ученые из Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology, сокращенно MIT, США) создали наночастицы, которые стимулируют противоопухолевый иммунитет и повышают эффективность иммунопрепаратов из группы ингибиторов контрольных точек.

Иммунотерапия — современное направление в лечении рака, которое предполагает использование ресурсов иммунной системы для уничтожения опухолевых клеток. Особенно успешно применяются иммунопрепараты из группы ингибиторов контрольных точек. Они помогают повысить выживаемость пациентов с поздними стадиями рака. Проблема в том, что у части онкобольных эти препараты неэффективны.

Специалисты из MIT создали наночастицы, которые стимулируют иммунитет, и вводили их мышам с искусственно вызванными злокачественными опухолями в комбинации с ингибиторами контрольных точек. Эффективность такого лечения оказалась значительно выше, чем терапия ингибиторами контрольных точек без наночастиц.

Доктор Колин Басс (Colin Buss), ведущий автор исследования, отмечает:

Эти методы лечения [иммунотерапия ингибиторами контрольных точек] хорошо работают у небольшой части пациентов, а у других пациентов они вообще не работают. На данный момент не совсем понятно, почему существует такая большая разница.

Ученые надеются, что созданные ими наночастицы в будущем помогут повысить эффективность иммунопрепаратов.

Наночастицы представляют собой упакованные небольшие отрезки ДНК. Они активируют иммунную реакцию против опухолевых клеток и, таким образом, работают в синергии с ингибиторами контрольных точек.

Отключить тормоза

Предыдущие клинические исследования с олигонуклеотидами не увенчались успехом, потому что эти молекулы плохо достигают раковых клеток и не накапливаются в опухолевой ткани. Специалисты из MIT упаковали фрагменты ДНК в пептиды, которые могут специфически присоединяться к раковым клеткам и проникать в них.

Два препарата усиливают друг друга

Ученые провели эксперименты на мышах с разными типами злокачественных опухолей. Животных поделили на три группы, в которых проводили разное лечение:

  1. Только ингибиторами контрольных точек.
  2. Только наночастицами с олигонуклеотидами.
  3. Комбинацией двух препаратов.

Наилучшие результаты получились в группе, где применяли сразу два препарата.

Далее исследователи решили проверить, можно ли лечить таким способом рак с метастазами. Мышам имплантировали по две опухоли в разные части тела, затем им вводили системно ингибиторы контрольных точек, а наночастицы — локально только в одну из опухолей. После этого активированные успешно уничтожали и второе новообразование. То есть, стимулируя иммунитет только в одном месте, можно получить системный ответ.

Теперь, когда эффективность наночастиц доказана, нужно проверить их безопасность. После этого, если испытания пройдут успешно, можно будет планировать клинические испытания с участием онкологических больных. Специалисты из MIT надеются, что их разработка поможет пациентам, у которых неэффективна терапия ингибиторами контрольных точек.

В Европейской клинике применяются все новейшие иммунопрепараты, зарегистрированные на территории России. Мы закупаем только оригинальные лекарственные средства с доказанной эффективностью у ведущих производителей. Все иммунопрепараты в наличии, лечение может быть начато в кратчайшие сроки после поступления пациента в клинику.

Известно, что твердые частицы - загрязнители воздуха - влияют на здоровье людей, особенно в результате дорожно-транспортных выбросов, хотя не совсем ясно, как именно. Эпидемиологические исследования загрязнения атмосферного воздуха не доказали окончательно, что наночастицы вреднее, чем более крупные частицы.


Наночастицы могут перемещаться из легких в другие органы

Вдыхаемые твердые частицы могут накапливаться в дыхательных путях человека, а значительная часть вдыхаемых наночастиц - в легких. Наночастицы могут перемещаться из легких в другие органы: мозг, печень, селезенку и, возможно, в плод у беременных женщин. Данные об этих путях чрезвычайно ограничены.

Через обонятельный нерв - в мозг

Другим потенциальным путем попадания наночастиц в организм является обонятельный нерв; наночастицы могут пересекать слизистую оболочку внутри носа и затем достигать мозга через обонятельный нерв. Из трех исследований на людях только одно показало попадание ингаляционных наночастиц в кровоток.

Материалы, которые сами по себе не очень вредны, могут быть токсичными, если они вдыхаются в форме наночастиц.

Воздействие вдыхаемых наночастиц в организме может включать воспаление легких и проблемы с сердцем. Повреждение легких и воспаление в результате вдыхания наноразмерных твердых частиц, по-видимому, связано с окислительным стрессом, который эти частицы вызывают в клетках.

Последствия для здоровья от наночастиц, используемых в качестве носителей лекарств

Наночастицы могут быть использованы либо в качестве самого лекарства, либо в качестве носителя лекарства. Продукт можно вводить перорально, наносить на кожу или вводить через инъекции.

Целью доставки лекарственного средства с помощью наночастиц является либо получение большего его количества к клеткам-мишеням, либо снижение вредного воздействия свободного лекарственного средства на другие органы, либо и то, и другое.

Наночастицы, используемые таким образом, должны циркулировать на большие расстояния, обходя защитные механизмы организма. Чтобы достичь этого, наночастицы предназначены для прилипания к клеточным мембранам, проникновения внутрь определенных клеток в организме или в опухолях и прохождения через клетки. Поверхности наночастиц иногда также модифицируются, чтобы избежать распознавания и устранения иммунной системой.

Наночастицы как носители лекарственного вещества: польза и вред

Наночастицы могут эффективно использоваться для доставки генов в клетки, для лечения рака, а также для вакцинации. Использование наночастиц в качестве носителей лекарственного средства может снизить токсичность включенного препарата, но иногда трудно отличить токсичность лекарственного средства от токсичности наночастиц. Кроме того, наночастицы, попавшие в печень, могут влиять на функцию этого органа.

Наночастицы могут проникать через гематоэнцефалический барьер, что делает их чрезвычайно полезными для доставки лекарств непосредственно в мозг. С другой стороны, это также является серьезным недостатком, поскольку наночастицы, используемые для переноса лекарств, могут быть токсичными для мозга.

Читайте также:

Встройте "Правду.Ру" в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или в Яндекс.Чат

Добавьте "Правду.Ру" в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google

Также будем рады вам в наших сообществах во ВКонтакте, Фейсбуке, Твиттере, Одноклассниках.



Крошечные наночастицы, в разы тоньше человеческого волоса, могут помочь иммунной системе человека в борьбе с опухолями. Об этом рассказывает новое исследование , где в ходе эксперимента на мышах терапия с использованием наночастиц не только полностью уничтожила целевые опухоли молочной железы, но и избавила организм от метастазов в других частях тела. Клинические испытания, как уверяют исследователи, начнутся уже в ближайшие месяцы.

Тем не менее, существующие на сегодняшний день препараты эффективны только в 20−30% случаев. В некоторых случаях, даже когда КПП-молекулы заблокированы, вокруг оказывается недостаточно Т-клеток, и сигнал до иммунной системы не доходит, говорит Джедд Вулок, эксперт по раковой иммунотерапии из Memorial Sloan Kettering Cancer Center в Нью-Йорке. По его словам, другая частая проблема — это отсутствие на поверхности опухолевых клеток антигенов-мишеней, на которые и реагируют Т-клетки.

Однако эти проблемы, на первый взгляд практически не связанные друг с другом, в итоге натолкнули медиков на методику значительно увеличения эффективности иммунотерапии. Онкологам было известно, что после того, как пациент получает дозу облучения во время лучевой терапии, иммунная система ответит агрессивной реакцией, которая уничтожает не только опухоли, но и метастазы в тех областях, которые облучению не подвергались. Теперь исследователи полагают, что облучение иногда убивает некоторые опухолевые клетки так, что те выделяют антигены, на которые и реагируют Т-клетки.


Так выглядят разрозненные раковые клетки под электронным микроскопом

Вэньбинь Лин, химик из Университета Чикаго в штате Иллинойс, и соавтор исследования, решил изучить э тот процесс и узнать, может ли он использовать нетоксичные наночастицы для сенсибилизации иммунной системы аналогичным образом. Это не так просто, как может показаться: если частицы будут слишком большими, клетки-макрофаги попросту поглотят и утилизируют их как инородные элементы. К тому же, белки крови часто коагулируют с различными частицами, облегчая их поглощение. За последние несколько лет команда Ли разработала новый метод получения частиц, размер которых колеблется от 20 до 40 нанометров — наиболее выгодный диапазон для того, чтобы их не могли засечь макрофаги. Помимо этого, частицы покрыты оболочкой из полиэтиленгликоля, который помогает им сохранять целостность во время циркуляции крови и успешно проникать в клетки-мишени. И, наконец, на внутренней стороне частицы оснащены светопоглощающими, хлорсодержащими молекулами, которые и превращают наночастицы в убийцы опухолей.

В предыдущих исследованиях ученые обнаружили, что после попадания в кровь наночастицы могут циркулировать в ней достаточно долго, прежде чем они найдут свою цель. Из-за того, что опухоли обычно обладают дырявой, деформированной сосудистой сетью, частицы могут просачиваться прямо в пораженную раком ткань и внедряться в сами опухолевые клетки. После того, как они будут поглощены, медики направляют на зону рядом с опухолью пучок инфракрасного света. Этот свет поглощается хлорсодержащими молекулами, которые потом возбуждают соседние молекулы кислорода, переводя его в высокоактивную форму, которая и разрывает соседние биомолекулы, уничтожая опухоль на корню.

Российские ученые разработали способ инкапсулирования и выхода лекарств из наноконтейнеров для локальной терапии онкологических заболеваний

Татьяна Перевязова, пресс-секретарь ИТЭБ РАН

Известно, что химические вещества, с помощью которых врачи борются со злокачественными опухолями, очень токсичны и для всего остального организма. К сожалению, часто бывает, что пациенты онкоклиник, даже поборов рак, не могут справиться с последствиями самого лечения. Поэтому в течение уже нескольких десятилетий множество ученых со всего мира ищут способы лечения рака не настолько губительные для всего организма в целом. Один из способов локальной доставки препарата непосредственно к опухолевым клеткам разработали российские ученые из МГУ, МИФИ, Российского Онкологического Научного Центра имени Н.Н. Блохина и ИТЭБ РАН, в соавторстве со своими коллегами из Финляндии. Результат их работы (Tamarov et al., Temperature responsive porous silicon nanoparticles for cancer therapy – spatiotemporal triggering through infrared and radiofrequency electromagnetic heating) опубликован в Journal of Controlled Release, импакт-фактор 7,441.

В основе разработки, предложенной учеными, лежит применение биосовместимых и биодеградируемых кремниевых наночастиц. Они пронизаны множественными порами, за счет чего способны буквально впитывать в себя различные вещества. Внутрь наночастиц вводят лекарственный препарат, действие которого направлено на гибель опухолевых клеток. Далее исследователи используют свойство злокачественных опухолей накапливать внутри себя любые включения, которые могут находиться в организме даже в ничтожно малом количестве. Но возникает проблема: пока наночастицы пройдут путь до места локализации опухоли, лекарства могут теряться, выходя из пор. Для того, чтобы предотвратить этот процесс, наночастицы покрывают термочувствительным полимером.

В своих экспериментах ученые продемонстрировали, что при использовании такого покрытия для наночастиц эффективность противоопухолевых препаратов многократно возрастает. Исследователи показали действенность такого способа лечения злокачественных опухолей не только на клеточных культурах, но и на живых организмах. После однократного введения системы наночастиц с полимерным покрытием, несущей противоопухолевые препараты, для лечения мышей с привитой опухолью в сочетании с электромагнитным излучением отмечалось явное подавление роста карциномы и продление жизни испытуемых животных.

Еще одно преимущество предлагаемого способа лечения – биоразлагаемость наночастиц пористого кремния, которые могут выводиться из организма естественным путем. Таким образом, наночастицы пористого кремния могут найти применение в биомедицине в качестве способа локальной доставки лекарственных препаратов для лечения злокачественных опухолей.

В дальнейшем исследователи планируют оптимизировать основные параметры предложенного ими метода. Видимо, подобная терапия будет состоять из нескольких повторяющихся циклов введения наночастиц с противоопухолевым препаратом и электромагнитного облучения для инициирования выхода противоопухолевого препарата. Кроме того, исследователям необходимо подобрать наиболее подходящие свойства наночастиц, такие как, например их размер, концентрация, доза введения в организм для достижения главной цели – полного удаления злокачественной опухоли.

Работа проводилась при поддержке гранта РНФ № 16-13-10145


Фотодинамическая терапия (PDT) и магниторезонансная томография (MRI) широко применяются в лабораторных исследованиях и клинической практике для диагностики и лечения раковых опухолей. В этих двух подходах необходимо введение в организм некоторых специальных веществ: в случае PDT это красители (сенсибилизаторы), которые вызывают формирование активных форм кислорода в ответ на облучение светом; для MRI необходимы контрастирующие агенты, такие, как суперпарамагнитные частицы оксида железа. Кроме того, красители для PDT часто бывают токсичны для клеток сами по себе; в этом случае их заключают в частицы из биосовместимого материала, например, диоксида кремния.

Тайваньские ученые задались вопросом: почему бы не сконструировать универсальные частицы, пригодные как для магниторезонансной томографии, так и для фотодинамической терапии? Проблема состоит в том, что обычно наночастицы гасят люминесценцию красителя для PDT и, видимо, его способность генерировать активные формы кислорода. Исследователи показали, что в случае использования комплексов иридия(III) такого гашения не происходит. При этом сферические суперпарамагнитные частицы оксида железа размером 12 нм были покрыты диоксидом кремния (получились частицы диаметра 55 нм), в порах которого находилось комплексное соединение иридия(III) [Ir-(piq)2(ppTES)]-((EtO)3Si). Такие частицы сохранили и магнитные свойства, и способность к люминесценции.

Исследователи рассмотрели действие этих многофункциональных частиц на клетки карциномы шейки матки человека, HeLa. Клетки послушно накапливали наночастицы (рисунок 4), которые, похоже, сами по себе оказались нетоксичны: безо всяких прочих воздействий выживало около 100% клеток, как и в необработанном наночастицами контроле.

Авторы показали, что частицы пригодны для MRI, PDT и в качестве флуоресцентного красителя. В планах на будущее – повысить стабильность этих замечательных композитных наночастиц в растворах с высокой ионной силой, а также улучшить накопление частиц в клетках.

NAME] => URL исходной статьи [

Ссылка на публикацию: Нанометр


Фотодинамическая терапия (PDT) и магниторезонансная томография (MRI) широко применяются в лабораторных исследованиях и клинической практике для диагностики и лечения раковых опухолей. В этих двух подходах необходимо введение в организм некоторых специальных веществ: в случае PDT это красители (сенсибилизаторы), которые вызывают формирование активных форм кислорода в ответ на облучение светом; для MRI необходимы контрастирующие агенты, такие, как суперпарамагнитные частицы оксида железа. Кроме того, красители для PDT часто бывают токсичны для клеток сами по себе; в этом случае их заключают в частицы из биосовместимого материала, например, диоксида кремния.

Тайваньские ученые задались вопросом: почему бы не сконструировать универсальные частицы, пригодные как для магниторезонансной томографии, так и для фотодинамической терапии? Проблема состоит в том, что обычно наночастицы гасят люминесценцию красителя для PDT и, видимо, его способность генерировать активные формы кислорода. Исследователи показали, что в случае использования комплексов иридия(III) такого гашения не происходит. При этом сферические суперпарамагнитные частицы оксида железа размером 12 нм были покрыты диоксидом кремния (получились частицы диаметра 55 нм), в порах которого находилось комплексное соединение иридия(III) [Ir-(piq)2(ppTES)]-((EtO)3Si). Такие частицы сохранили и магнитные свойства, и способность к люминесценции.

Исследователи рассмотрели действие этих многофункциональных частиц на клетки карциномы шейки матки человека, HeLa. Клетки послушно накапливали наночастицы (рисунок 4), которые, похоже, сами по себе оказались нетоксичны: безо всяких прочих воздействий выживало около 100% клеток, как и в необработанном наночастицами контроле.

Авторы показали, что частицы пригодны для MRI, PDT и в качестве флуоресцентного красителя. В планах на будущее – повысить стабильность этих замечательных композитных наночастиц в растворах с высокой ионной силой, а также улучшить накопление частиц в клетках.

Читайте также: