В России нашли способ борьбы с раком с помощью света и рентгена
Ученые Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ создают уникальные наночастицы на основе фторида кальция допированных европием, которые могут открыть новые возможности в терапии онкологических заболеваний. Эти частицы обладают удивительным свойством: при облучении рентгеном они излучают свет в видимом диапазоне — синего или оранжевого цвета. Это свечение можно «настраивать» еще на этапе синтеза, меняя условия их получения.
Сегодня в медицине уже применяется фотодинамическая терапия (ФДТ) — метод, при котором специальное вещество (фотосенсибилизатор) под действием света вырабатывает активные формы кислорода, уничтожающие мутировавшие клетки, в том числе раковые. Фотосенсибилизаторы активно применяются для лечения кожных заболеваний, таких как псориаз, различные бактериальные инфекции, или даже рак кожи. Но у этого подхода есть серьезное ограничение: обычный свет не может проникнуть глубоко в ткани, поэтому ФДТ используют только для верхних слоев кожи.
Рентгеновские люминофоры решают данную проблему, позволяя осуществлять данный вид воздействия глубже, чем в стандартном методе. Наночастицы фторида кальция с европием (CaF₂:Eu) решают эту проблему — они преобразуют рентгеновское излучение, которое легко проходит сквозь ткани, в видимый свет прямо внутри организма. Это открывает путь к лечению глубоко расположенных опухолей без тяжелых побочных эффектов.
«Особенность этих наночастиц в том, что они могут излучать свет разной длины волны в зависимости от степени окисления европия. Если в материале преобладает Eu²⁺, свечение будет синим, а если Eu³⁺ — оранжевым. Это важно, потому что разные фотосенсибилизаторы реагируют на свет разного длины волны. Изменяя условия реакции можно влиять на условия формирования дефектов, что, в свою очередь, влияет на соотношение Eu²⁺ : Eu³⁺ в материале, позволяясоздавать частицы, подходящие для конкретных медицинских задач. Например, при ультразвуковом синтезе в структуре наночастиц образуются междоузельные ионы фтора, которые влияют на их свечение и делают материал более эффективным», – рассказывает заведующая международной исследовательской лаборатории функциональных материалов Елизавета Муханова.
Когда такие наночастицы попадают в опухоль и облучаются рентгеном, они начинают светиться, активируя фотосенсибилизатор. Тот, в свою очередь, запускает химическую реакцию с образованием активные формы кислорода, который убивает раковые клетки. Преимущество CaF₂:Eu с разными степенями окисления европия в составе перед другими материалами — в его универсальности: благодаря широкому диапазону излучения его можно комбинировать с разными фотосенсибилизаторами, что делает лечение более гибким и персонализированным.
«Разные фотосенсибилизаторы активируются разным светом, что раскрывает существенный минус данного метода – трудности в подборе подходящего рентгеновского люминофора. В данном случае, изучаемый нами материал имеет дополнительное излучение другой длины волны, что значительно увеличивает его рабочий диапазон. Можно сказать, что это комбинированный подход и возможность в зависимости от условий синтеза настраивать люминофор под широкий спектр фотосенсибилизаторов, которые доступны для использования или закупки в данный момент», – отмечает лаборант международной исследовательской лаборатории функциональных материалов МИИ ИМ ЮФУ Кирилл Волик.
Хотя до применения в клинике еще далеко — предстоят годы доклинических и клинических исследований и патентование, — потенциал этой технологии очевиден. Как отмечают исследователи, следующий шаг данного проекта – патентование методики синтеза люминофоров с «персонализированным» излучением для широкого круга фотосенсибилизаторов. Также рассматривается использование данного материала в рентгеновской визуализации.
Результаты исследования, реализованные в рамках стратегического проекта ЮФУ «Технологии полного цикла для экспресс-разработки функциональных материалов под управлением искусственного интеллекта» федеральной программы «Приоритет-2030»(нацпроект «Молодежь и дети»), изложены в научном журнале Journal of Luminescence.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
Наскальное искусство палеолита — большая редкость для Британии, а рисунки в пещере Бейкон-Хоул, открытые в 1912 году, почти 100 лет считались природным явлением. Международная группа исследователей не только повторно обнаружила эту панель, но и с помощью химического анализа пигмента доказала ее антропогенное происхождение и возраст около 17 тысяч лет, вернув находке статус одного из древнейших памятников символической деятельности человека на Британских островах.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно