KarshievaS, 21.03.2017 11:19, 10

image chrome-2017-03-21-17-18-45-png

Петербургские химики из университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) и Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали люминесцентные наночастицы для визуализации опухолей и кровеносных сосудов, поврежденных при инфаркте или инсульте. Ученые надеются, что разработка станет альтернативой токсичным квантовым точкам и позволит получать снимки глубоких тканей без вреда для организма. Исследование опубликовано в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Оптически активные вещества, применяемые сегодня для визуализации органов, имеют существенные недостатки. Органические агенты не универсальны и быстро расщепляются в организме. А неорганические соли и полупроводниковые наночастицы (квантовыми точки) очень токсичны. В ходе своей работы ученые создали безопасные наночастицы, способные излучать видимый спектр под действием ультрафиолета и синего света, что позволит использовать их как контрастные вещества при съемке внутренних тканей.

Новые наночастицы состоят из оксида гафния со встроенными в него ионами редкоземельных металлов, в частности европия и тербия. В этой системе редкоземельные элементы отвечают за люминесценцию, а оксид гафния играет роль прозрачной матрицы, поддерживающей это свечение.

Атомы гафния и редкоземельных металлов близки по размеру, поэтому химикам удалось сохранить правильную кристаллическую структуру оксида, заменив часть ионов гафния на редкоземельные элементы. Так ученые не только придали наночастицам необходимые оптические свойства, но и смогли предотвратить их осаждение в биологических жидкостях с нейтральной средой. Осаждение наночастиц в организме может привести к их накоплению в клетках и закупорке сосудов.

Учёные допировали оксид гафния ионами редкоземельных металлов, чем привнесли дополнительный поверхностный заряд, позволивший частицам равномерно распределяться в биологических жидкостях, и смогли смещать спектр свечения наночастиц: частицы с тербием дают зеленый свет, а с европием — красный.

Поскольку оксиды редкоземельных элементов все же обладают слабой токсичностью, исследователи проверили, как они в составе частиц влияют на плазму крови и клеточные культуры. Для этого ученые добавляли наночастицы в биологические образцы. Оказалось, что частицы стабильны в крови и не изменяют ее консистенцию, а благодаря тому, что редкоземельные ионы прочно связаны в оксиде гафния, они не нарушают жизнедеятельность клеток, выращенных в насыщенной ими питательной среде.

В дальнейшем ученые планируют использовать наночастицы из оксида гафния не только для визуализации опухолей, но и для их терапии. Под воздействием рентгеновских лучей атомы тяжелых элементов способны ионизировать молекулы воды вокруг себя. Те превращаются в так называемые свободные радикалы, которые начинают убивать соседние клетки. Этот метод борьбы с раком применяется единичными зарубежными компаниями и пока не может конкурировать с химиотерапией по цене, но считается более безопасным, поскольку с его помощью можно локально лечить опухоли, в том числе головного мозга.

 
Категории: Диагностика Терапия наночастицы Российская наука

Источник Обсудить новость на форуме Все новости

Предыдущая новость

Лактат может играть ключевую роль в развитии рака

В ста­тье, опуб­ли­ко­ван­ной в жур­на­ле Кан­це­ро­ге­нез, ана­ли­зи­ру­ет­ся роль лак­та­та в он­ко­ге­не­зе. Лак­тат - это про­дукт рас­щеп­ле­ния глю­ко­зы в анаэ­роб­ных усло­ви­ях (мо­лоч­но­кис­лом бро­же­нии) или при ги­по­ксии. В аэроб­ных усло­ви­ях глю­ко­за - один из глав­ных энер­ге­ти­че­ских суб­стра­тов кле­ток, - в хо­де 10 по­сле­до­ва­тель­ных фер­мен­та­тив­ных ре­ак­ций (гли­ко­ли­за) окис­ля­ет­ся в ци­то­плаз­ме до пи­ро­ви­но­град­ной кис­ло­ты с…

Следующая новость

Разработан метод мониторинга микроскопической вязкости злокачественных клеток in vivo

На ри­сун­ке изоб­ра­же­но на­коп­ле­ние мо­ле­ку­ляр­ных ро­то­ров BODIPY1 и BODIPY2 в опу­хо­лях (без яр­ко вы­ра­жен­ной из­би­ра­тель­но­сти) , по­сле их внут­ри­вен­но­го ве­де­ния им­му­но­де­фи­цит­ным мы­шам с под­кож­но при­ви­тым CT26.

Подобные новости
Наноконтейнеры с лекарствами повысят эффективность лечения раковых опухолей

Схе­ма ак­ти­ва­ции на­но­кон­тей­не­ра при по­мо­щи вы­со­ко­ча­стот­но­го ра­дио­из­лу­че­ния или мик­ро­вол­но­во­го из­лу­че­ния. Вик­тор Ти­мо­шен­ко. Рос­сий­ские уче­ные в ко­опе­ра­ции с ис­сле­до­ва­те­ля­ми из Фин­лян­дии раз­ра­бо­та­ли ме­тод с ис­поль­зо­ва­ни­ем на­но­ча­стиц, ко­то­рые спо­соб­ны эф­фек­тив­но «до­став­лять»…

Биоразлагаемые наночастицы доставляют лекарство прямиком в опухоль

Из­вест­но, что хи­ми­че­ские ве­ще­ства, ко­то­рые ис­поль­зу­ют для борь­бы со зло­ка­че­ствен­ны­ми опу­хо­ля­ми, очень ток­сич­ны не толь­ко для ра­ко­вых кле­ток, но и для все­го осталь­но­го ор­га­низ­ма, и, к со­жа­ле­нию, ча­сто слу­ча­ет­ся так, что боль­ной, да­же по­бо­ров рак, уже не мо­жет спра­вить­ся с…

Ученые из МГУ создали самодвижущихся «нанопловцов»

Ис­поль­зуя раз­ра­бо­тан­но­го ими же элек­тро­хи­ми­че­ско­го ро­бо­та , рос­сий­ские хи­ми­ки со­зда­ли са­мо­дви­жу­щи­е­ся на­но­стерж­ни , с по­мо­щью ко­то­рых в пер­спек­ти­ве мож­но бу­дет осу­ществ­лять до­став­ку ле­карств в ор­га­низ­ме и ко­то­рые мож­но бу­дет при­ме­нять в ка­че­стве мо­то­ров для мик­ро­ско­пи­че­ских…

Ученые из России и Индии научились выявлять рак с помощью яда кобры

Кол­лек­тив ис­сле­до­ва­те­лей из На­цио­наль­но­го ис­сле­до­ва­тель­ско­го тех­но­ло­ги­че­ско­го уни­вер­си­те­та "МИСиС" (Москва) сов­мест­но с кол­ле­га­ми из уни­вер­си­те­та Тез­пу­ра (Ин­дия) со­зда­ла пре­па­рат на ос­но­ве аль­фа-ней­ро­ток­си­нов , по­лу­чен­ных из яда коб­ры, и по­лу­про­вод­ни­ко­вых на­но­ча­стиц , с по­мо­щью…

Российские учёные продвинулись в бор-нейтронозахватной терапии рака

Учё­ные из ин­сти­ту­тов РАН раз­ра­бо­та­ли но­вую ме­то­ди­ку до­став­ки бо­ра в ра­ко­вые клет­ки , ко­то­рая по­мо­жет эф­фек­тив­нее бо­роть­ся с ра­ком при по­мо­щи пуч­ков ней­тро­нов, со­об­ща­ет пресс-служ­ба Ин­сти­ту­та ядер­ной физи­ки им.

Российские ученые создали биолюминесцентные белки для тестирования лекарств

Спе­ци­а­ли­сты Крас­но­яр­ско­го на­уч­но­го цен­тра Си­бир­ско­го от­де­ле­ния РАН со­зда­ли био­лю­ми­нес­цент­ные бел­ки для те­сти­ро­ва­ния ле­карств но­во­го по­ко­ле­ния; ме­то­ди­ка уже ис­поль­зу­ет­ся немец­ким фар­ма­цев­ти­че­ским кон­цер­ном Bayer AG.

МФТИ и IT-компании создали нейросеть для поиска лекарств от рака

Био­ло­ги и про­грам­ми­сты из МФТИ, Mail.ru и Insilico Medicine впер­вые ис­поль­зо­ва­ли ней­рон­ные се­ти для по­ис­ка но­вых пре­па­ра­тов для борь­бы с ра­ком, что уско­рит и уде­ше­вит со­зда­ние средств для уни­что­же­ния опу­хо­лей, со­об­ща­ет пресс-служ­ба ву­за.

У морского моллюска найден новый белок для диагностики рака

Но­вый бе­лок об­на­ру­жи­ли уче­ные Даль­не­во­сточ­но­го фе­де­раль­но­го уни­вер­си­те­та и На­цио­наль­но­го на­уч­но­го цен­тра мор­ской био­ло­гии Даль­не­во­сточ­но­го от­де­ле­ния Рос­сий­ской ака­де­мии на­ук у мор­ско­го мол­люс­ка — мо­дио­лу­са ку­риль­ско­го.

В ИСБ создали вычислительную платформу для разработки лекарств

Ин­сти­тут си­стем­ной био­ло­гии (ИСБ) анон­си­ро­вал но­вую вер­сию плат­фор­мы Immune Response Template (IRT) для мо­де­ли­ро­ва­ния че­ло­ве­че­ско­го им­му­ни­те­та.

Разработан имплантат для прицельной доставки и длительного высвобождения лекарств

Аме­ри­кан­ские уче­ные раз­ра­бо­та­ли уни­вер­саль­ный им­план­тат для дли­тель­но­го вы­сво­бож­де­ния ле­карств в за­дан­ной точ­ке ор­га­низ­ма, на­при­мер, в опу­хо­ли.







Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика