Найден способ «лишить кислорода» опухоли
Физики Национального исследовательского ядерного университета МИФИ совместно с международной группой ученых предложили новый высокоточный метод борьбы со злокачественными опухолями. Технология основана на использовании композитных наночастиц из кремния и золота, которые активируются инфракрасным светом. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале.
Современные методы лечения рака, такие как химиотерапия и радиотерапия, воздействуют не только на опухолевые клетки, но и на здоровые ткани, что часто приводит к тяжелым побочным эффектам. В качестве альтернативы ученые рассматривают фототермическую терапию — метод, при котором опухоль разрушается за счет локального нагрева.
В новой работе исследователи предложили применять сферические наночастицы диаметром 120–160 нанометров, полученные методом лазерной абляции. В ходе экспериментов специалисты изучили физический эффект, известный как рассеяние Ми. Он возникает при взаимодействии света с частицами, размер которых сопоставим с длиной световой волны. При определенных условиях внутри наночастицы формируется стоячая волна, из-за чего она начинает интенсивно нагреваться и действует как микроскопический оптический резонатор.
Ключевая особенность технологии заключается в использовании красного и ближнего инфракрасного излучения с длиной волны около 800 нанометров. Этот диапазон называют «окном прозрачности» биологических тканей, поскольку такое излучение способно глубоко проникать в организм. Свет проходит через кожу и мышцы, но активно поглощается наночастицами, накопившимися в опухоли, вызывая их нагрев.
Эксперименты показали, что композитные частицы из кремния и золота нагреваются значительно эффективнее, чем частицы из чистого кремния. Однако основной терапевтический эффект связан не только с повышением температуры. Крупные наночастицы способны перекрывать мелкие кровеносные сосуды, питающие опухоль. В результате запускается механизм ишемии — раковые клетки лишаются доступа к кислороду и питательным веществам.
Несмотря на перспективные результаты, до применения технологии в клинической практике еще далеко. Одной из главных проблем остается безопасное выведение наночастиц из организма после завершения терапии. Ученые отмечают, что такие частицы способны преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться в тканях мозга, что может создавать потенциальные риски.
Тем не менее исследование закладывает основу для разработки новых методов лечения онкологических заболеваний. В перспективе подобные наночастицы могут стать высокоточным инструментом, позволяющим воздействовать на опухоли изнутри без серьезного вреда для здоровых тканей.
Рекомендуем также:
Есть жалобы? Канал для добрых казанцев, которых вывели из себя. Делитеcь тем, что вас разозлило: Злой Казанец
