Новая предобработка делает золотые наностержни биосовместимыми и стабильными для лечения опухолей

Новый метод предобработки золотых наностержней, разработанный командой Юджина Р. Зубарева в Университете Райса, может ускорить их применение в медицине, в частности, для лечения рака.

Принцип действия

Золотые наностержни могут использоваться для фотоиндуцированной гипертермии. Они вводятся в раковые клетки, а затем область облучается ближним инфракрасным светом. Наностержни сильно поглощают этот свет, преобразуя его энергию в тепло, которое нагревает и разрушает окружающие раковые клетки, более чувствительные к температуре, чем здоровые ткани.

Проблема токсичности

Обычно наностержни производят в концентрированном растворе цетилтриметиламмоний бромида (CTAB), который образует на их поверхности двойной слой. CTAB токсичен и в водной среде постепенно высвобождается. Без покрытия наностержни слипаются, а существующие методы предобработки для повышения биосовместимости часто оставляют неизвестное количество CTAB и могут ухудшать поглощение наностержней клетками.

Новое решение

Исследователи заменили CTAB на его вариант MTAB, содержащий сульфгидрильную группу (-SH). Анализ показал, что CTAB полностью замещается слоем MTAB. Молекулы MTAB прочно химически связываются с золотом через атомы серы, что обеспечивает стабильность даже в воде. Наностержни можно лиофилизировать в коричневый порошок для неограниченного хранения, и они снова растворяются в воде за секунды.

Результаты тестов

• Биосовместимость: Наностержни с покрытием MTAB не токсичны для клеточных культур даже при высоких концентрациях.
• Эффективное поглощение: Опухолевые клетки поглощают их в больших количествах. По оценкам учёных, в условиях эксперимента одна клетка может захватить более двух миллионов наностержней, что делает эффективное фототермическое лечение возможным.

Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie.