Золотые нанотрубки — тройной удар по раковым клеткам
Ученые продемонстрировали, что золотые нанотрубки (наночастицы золота с трубчатой структурой) имеют множество применений в борьбе с раком: в качестве внутренних нанозондов для высокоразрешающей визуализации, средств доставки лекарств и агентов для уничтожения раковых клеток.
Исследование, опубликованное в журнале Advanced Functional Materials, впервые успешно демонстрирует биомедицинское использование золотых нанотрубок на мышиной модели человеческого рака.
Новый метод контроля длины
Ключом к исследованию стал новый метод контроля длины нанотрубок. Это позволило создать золотые нанотрубки с такими размерами, чтобы они поглощали свет в ближнем инфракрасном диапазоне («оптическом окне» биологических тканей).
Тройное действие
- Визуализация опухолей: Для обнаружения нанотрубок в организме мышей после внутривенной инъекции использовалась новая техника визуализации — мультиспектральная оптоакустическая томография (MSOT). Это первое биомедицинское применение золотых нанотрубок в живом организме.
- Термическая терапия: При облучении светом нужной частоты нанотрубки поглощают его и преобразуют в тепло. Используя импульсный лазерный луч, ученые могут локально и быстро повысить температуру до уровня, достаточного для уничтожения раковых клеток.
- Доставка лекарств: Полая сердцевина нанотрубок может быть заполнена терапевтическим агентом для локального высвобождения в опухоли.
Перспективы и безопасность
В клеточных исследованиях, регулируя мощность лазерного импульса, ученые могли переключать нанотрубки между режимом визуализации и режимом уничтожения рака. Также было показано, что нанотрубки выводятся из организма, что снижает потенциальные проблемы с токсичностью.
Использование золотых нанотрубок в визуализации и других биомедицинских приложениях в настоящее время проходит стадии испытаний, приближаясь к ранним клиническим исследованиям.