Наночастицы для медицины

  Суббота, 20 декабря 2008

Раковые опухоли всегда рождаются из крошечных очагов, состоящих из очень небольшого числа клеток, претерпевших злокачественное перерождение. Такие очаги невозможно разглядеть с помощью рентгена, ультразвукового сканирования или магнитно-резонансной томографии.

Однако ситуация не безнадежна. Раковые клетки синтезируют специфические белки, которые отсутствуют в нормальных клетках тех же органов. Эти протеины секретируются в кровь и циркулируют по кровяному руслу – правда, в очень малых количествах.

В последние годы было создано немало экспериментальных методик, позволяющих выявлять опухолевые белки на самой ранней стадии заболевания. В массовую медицину они пока не вошли, однако онкологи предсказывают им большое будущее.Чтобы отловить аномальные биомолекулы, их надо связать с какими-то сенсорами, способными сообщить регистрирующей аппаратуре о факте этой поимке.

Для этого хорошо подходят специально выращенные антитела, обладающие избирательным химическим сродством к тому или иному опухолевому белку. Их можно дополнительно нагружать молекулами флуоресцирующих пигментов, которые активируются после того, как антитело связывается с белком. Когда это происходит, антитела делаются источниками слабого свечения, которое можно обнаружить с помощью фотоприемников. Такие методы охоты за свободно циркулирующими раковыми белками совершенствуются уже несколько лет.

Теперь ученые из Станфордского университета во главе с профессором материаловедческих и электротехнических технологий Шеном Вангом предложили другую версию этого метода, которая основана не на оптической, а на магнитной регистрации антител с раковыми белками.

Они помечают антитела наночастицами, изготовленными из высокомагнитных материалов. При соединении с белком антитело перестраивает свою пространственную структуру, что сказывается на конфигрурации его магнитного поля. Такие изменения можно заметить с помощью прецезионных датчиков магнитного поля, основанных на эффекте гигантского магнитосопротивления.

Согласно отчету из лаборатории Ванга, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, чувствительность этого метода примерно в сто раз превышает чувствительность флуоресцентной регистрации. Это означает, что новая технология позволяет выявлять раковые белки в куда меньших концентрациях. Профессор Ванг также полагает, что магнитные детекторы раковых клеток в массовом производстве окажутся намного дешевле оптических.

Еще одна методика использования нанотехнологий - зубная полировка против бактерий. Устраняя мельчайшие неровности поверхности зубов, можно успешно предотвращать гниение зубной ткани.

Сотрудники Кларксоновского университета в штате Нью-Йорк предложили новый метод профилактики кариеса. Это более чем массовое заболевание возникает в результате жизнедеятельности некоторых бактерий, которые всегда присутствуют в налете на поверхности зубов.

Под действием этих микроорганизмов происходит распад сахара и образуется кислота, которая растворяет кальций, входящий в состав зубной эмали. При этом ответственные за кариес микробы (обычно из группы стрептококков) лучше всего гнездятся в неровностях зубной поверхности.

Профессор физики Игорь Соколов и его аспирант Рави Гаиквад решили затруднить зловредным обитателям ротовой полости проживание на зубной поверхности. Они разработали технику сверхтонкой полировки зубов с помощью жидких взвесей кварцевых наночастиц, которые применяются для аналогичных целей в полупроводниковой индустрии.

Оказалось, что такая обработка позволяет идеально загладить зубную поверхность, убрав все неровности размером более нескольких нанометров. В результате эмаль становится настолько «скользкой», что бактерии перестают на ней удерживаться и легко удаляются с помощью банального промывания обычной водой. Это сообщение опубликовал Journal of Dental Research.

Профессор Соколов рассказал Русской службе «Голоса Америки», что свои эксперименты он проводил на удаленных у детей молочных зубах. Он отметил, что в принципе таким же способом можно обрабатывать зубы и непосредственно во рту. Стоматологи занимаются этим уже давно, однако их методы не позволяют полировать эмаль до нужной степени гладкости.

• Послать статью 
• Распечатать 
• Комментарии