06.03.2020
Университет ИТМО

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.
13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

Позавчера, 15:57
Илья Ведмеденко

В Сеть выложили новые изображения мощнейшего в истории Китая авианосца, который находится на заключительной стадии строительства. Кроме того, художник детально изобразил авиагруппу, состоящую из перспективных истребителей пятого поколения.

12 часов назад
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

12 октября
Елена Синицкая

Управление древностей Израиля обнародовало итоги раскопок огромного винодельческого комплекса. На нем в византийское и раннеисламское время делали виноградное вино, которым снабжали многие страны Средиземноморья.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

24 сентября
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
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: