06.03.2020
Университет ИТМО
12 414

Для лечения рака предложили использовать магнитные наночастицы

5.1

Российские ученые из Университета ИТМО, МГУ и группы компаний AMT&C синтезировали наночастицы, содержащие цинк, марганец и железо. Потенциально их можно будет использовать в терапии онкологических заболеваний. Благодаря своим магнитным свойствам частицы могут выступать в качестве агентов локального разогрева раковой опухоли, вызывая тем самым ее деградацию, при этом почти не воздействуя на здоровые ткани.

Синтезированные наночастицы, содержащие цинк, марганец и железо / ©Пресс-служба университета ИТМО

Статья ученых опубликована в журнале Journal of Sol-Gel Science and Technology.

Одной из важнейших задач сегодняшней медицины является борьба с онкологическими заболеваниями. В настоящий момент врачи применяют несколько видов терапии, однако они зачастую влекут за собой те или иные побочные эффекты для здоровых тканей. Чаще всего терапия оказывает разрушительное воздействие не только на раковые клетки, но и на окружающие здоровые ткани или на весь организм в целом.

Перспективным методом с точки зрения снижения побочных эффектов является магнито-жидкостная гипертермия. Этот метод предполагает введение в опухоль геля/золя (жидкости с активным веществом), содержащего магнитные наночастицы, с последующим воздействием на них переменного магнитного поля. Это приводит к нагреву частиц и деградации новообразования в результате нагрева до определенной температуры. Однако большинство веществ, используемых для данной цели, токсично. Кроме того, частицы продолжают разогреваться до сравнительно высоких температур, что влечет за собой серьезные повреждения здоровых тканей.

Магистрант Университета ИТМО Василий Баланов / ©Пресс-служба Университета ИТМО

Решить эти проблемы могут особые наночастицы, способные менять свои магнитные свойства в зависимости от температуры. В физике существует такое понятие как температура Кюри – температура, при которой наблюдается резкий спад намагниченности.

«При достижении температуры Кюри ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние (состояние с неупорядоченными магнитными моментами), соответственно частицы перестают быть восприимчивы к магнитному полю и дальнейший их нагрев прекращается, – рассказывает магистрант Университета ИТМО Василий Баланов, один из соавторов исследования.

– Когда же температура становится ниже температуры Кюри, то частицы возобновляют нагрев. Фактически мы наблюдаем самоконтроль температуры в узком диапазоне. Если подобрать состав, который испытывает такой переход при нужной нам температуре, то он мог бы быть эффективным для магнито-жидкостной гипертермии».

Эксперимент ученых / ©Пресс-служба Университета ИТМО

В качестве материала ученые выбрали ферриты – это соединения оксида железа (III) Fe2O3 с оксидами других металлов. Эти материалы широко применяют в компьютерной технике благодаря их свойствам, однако, как выяснилось, они могут иметь и медицинское назначение.

«Мы взяли частицы с общей формулой Zn(x)Mn(1-x)Fe2O4, где цинк и марганец подбираются в определенной пропорции, – поясняет Баланов. – Они не оказывают токсичного воздействия на организм, и при правильном соотношении марганца и цинка мы смогли добиться температуры Кюри в диапазоне 40–60 градусов Цельсия.  Эта температура позволяет получить нагрев в терапевтически значимом диапазоне температур +42-45 С, когда опухоль уже начинает деградировать, но при этом непродолжительный тепловой контакт относительно безвреден для здоровых тканей».

Сейчас ученые уже синтезировали наночастицы и исследовали их магнитные характеристики. Эксперименты подтвердили, что материал не разогревается под действием поля выше 45 градусов. На очереди – опыты с живыми клетками и, в случае успеха, с животными. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Университет ИТМО (Санкт-Петербург) — национальный исследовательский университет, ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий. Альма-матер победителей международных соревнований по программированию: ICPC (единственный в мире семикратный чемпион), Google Code Jam, Facebook Hacker Cup, Яндекс.Алгоритм, Russian Code Cup, Topcoder Open и др. Приоритетные направления: IT, фотоника, робототехника, квантовые коммуникации, трансляционная медицина, урбанистика, Art&Science, Science Communication.
Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

7 часов назад
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: