Ученые нашли замену золотым наночастицам для лазерного лечения рака

Российские ученые из Пермского Политеха (ПНИПУ) и Московского центра передовых исследований МФТИ вместе с коллегами из ОАЭ и Франции нашли замену используемым при лазерной терапии рака частицам из золота и серебра. Впервые в мире они создали сферические наночастицы из диселенидов вольфрама и палладия — безопасные, дешевые и с рекордной эффективностью нагрева.

Опухоли, которые врастают в зрительный нерв или сонную артерию, почти невозможно безопасно удалить без риска тяжелых осложнений — слепоты или инсульта. Традиционная хирургия и химиотерапия здесь бессильны — они не умеют лечить, не повреждая здоровые ткани. Перспективная альтернатива — фототермическая терапия, при которой в опухоль вводят наночастицы, а затем облучают лазером. Частицы поглощают свет, нагреваются и разрушают раковые клетки изнутри.

До сих пор для этого использовали наночастицы золота и серебра. Они отлично поглощают инфракрасный свет и превращают его в тепло — лучше большинства материалов. Золото химически инертно, не ржавеет и не растворяется в организме, серебро тоже устойчиво и к тому же убивает бактерии. Однако у этих металлов есть серьезные недостатки — они дороги, требуют использования специальных стабилизаторов против слипания, многие из которых токсичны и не позволяют гибко настраивать нагрев.

Авторы исследования предложили использовать вместо золота соединения, которые называются дихалькогениды переходных металлов — кристаллы, состоящие из металла и селена. В качестве металлов ученые выбрали вольфрам и палладий. Оба не ядовиты и стоят дешевле золота. Но главное отличие — в механизме нагрева. Золото греется только на своей поверхности, поэтому его частицам приходится придавать сложную форму (палочки, шипы). А у соединений вольфрама и палладия тепло возникает внутри всего объема — это проще, дешевле и надежнее.

С помощью лазера ученые впервые получили крошечные шарообразные частицы.

«Важно, что этот метод чистый — частицы сразу получаются в воде, без токсичных стабилизаторов, и не слипаются благодаря собственному электрическому заряду. Это большое преимущество перед золотыми и серебряными частицами, которые приходится покрывать ядовитыми веществами, чтобы они не слипались. А шарообразная форма выбрана не случайно: в отличие от острых осколков или плоских чешуек, шарики безопасно путешествуют по кровотоку и легко проникают в опухоль, не повреждая здоровые ткани», — рассказал один из авторов исследования, профессор кафедры общей физики ПНИПУ, доктор физико-математических наук Александр Сюй.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации