Красноярские ученые создали золотые наночастицы для противораковой терапии
Наночастицы золота, уникальные спектральные характеристики которых могут быть использованы в том числе для гипертермической терапии рака, разработали ученые из Красноярского научного центра (КНЦ) СО РАН, 16 апреля сообщает пресс-служба КНЦ.
Исследователи первоначально теоретически предсказали свойства таких наночастиц, после чего ими были синтезированы пары (димеры) золотых наночастиц размером 22 нанометра, связанных друг с другом проводящими молекулами (линкерами).
Спектральные свойства таких частиц уникальны тем, что поглощают в инфракрасной области спектра. За счет того что инфракрасное излучение в меньшей степени поглощается кровью, оно глубже проникает в ткани и может достичь клеток раковой опухоли и воздействовать на них.
Кроме того, эти золотые наночастицы биосовместимы, не отторгаются и не оказывают негативного воздействия на организм. Проводящий мостик между двумя наночастицами приводит к появлению плазмонов — так в физике называют псевдочастицы, представляющие сочетание колеблющихся электронов и связанного с ним электромагнитного поля.
При этом происходит периодический перенос заряда через «проводящий мостик» от одной частицы к другой, а в спектре оптического поглощения возникает новый интенсивный пик в ближней инфракрасной области. Этот плазмонный резонанс в инфракрасном диапазоне можно использовать для разрушения нагревом клеток злокачественных опухолей.
Ведущий научный сотрудник Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН доктор физико-математических наук Александр Федоров рассказал об онкологической гипертермии:
«Одним из важнейших применений наночастиц благородных металлов является противораковая терапия. Она использует оптическое излучение для нагрева наночастиц и, соответственно, избирательной гибели опухолевых клеток при их нагреве свыше 42 °C. Однако такое поглощаемое обычными наночастицами излучение видимого диапазона длин волн попадает в полосу поглощения тканей, наполненных кровью, что резко снижает глубину проникновения света в ткани человека. Разработанные нами наночастицы имеют пик плазмонного поглощения в инфракрасном диапазоне, который более прозрачен для биологических тканей, что позволяет нагревать наночастицы на существенно большей глубине внутри организма».
Ученые КНЦ СО РАН продолжат дальнейшие исследования в этой области, чтобы научиться управлять свойствами золотых наночастиц, в том числе их стабильностью.
Результаты исследования нового материала авторы представили в статье «Плазмоны с интенсивным переносом заряда в димерах золотых наночастиц, соединенных проводящими молекулярными линкерами», опубликованной в The Journal of Chemical physics.
