Оптимизация золотых наночастиц для медицинской визуализации, доставки лекарств и терапии рака

Золотые наночастицы широко используются в медицине для диагностической визуализации и лечения рака благодаря биосовместимости, стабильности и хорошей видимости на снимках.

Исследователи из Онтарио с помощью синхротрона Canadian Light Source изучили, как размер наночастиц золота влияет на их взаимодействие с аминокислотой L-цистеином. Эта аминокислота играет ключевую роль в организме и может предотвращать слипание (агрегацию) наночастиц, что критически важно для эффективности лечения. Прочная связь L-цистеина с золотом также облегчает прикрепление частиц к конкретным мишеням, например, раковым клеткам.

Исследование опубликовано в Particle & Particle Systems Characterization.

Профессор химии Западного университета Йоланда Хедберг отмечает, что влияние размера частиц на их поведение в организме изучено недостаточно: «Мы пытаемся понять, что они делают в теле и куда попадают. Важно знать, остаётся ли частица того же размера, потому что каждый размер имеет специфические свойства».

С помощью синхротронного излучения и других методов команда обнаружила, что наночастицы золота размером 5 нанометров образуют более прочную связь с L-цистеином, чем более крупные (10, 15 и 20 нм). Для сравнения: толщина человеческого волоса — около 100 000 нм.

Также выяснилось, что самые мелкие частицы в присутствии L-цистеина меньше слипаются. Агрегация может негативно влиять на эффективность, стабильность и безопасность наночастиц. «Это показывает, что они могут сохранять свой размер и свойства в биологической среде», — говорит Хедберг.

Эти результаты помогут в производстве наночастиц оптимального размера для улучшения доставки лекарств, терапии рака и визуализации.

«Когда мы точно понимаем, как размер влияет на реакцию с окружающей средой, мы можем спроектировать размер частиц так, чтобы сделать наномедицину максимально эффективной».