Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.12.2021
ЮФУ
953

В ЮФУ создали материалы для терапии глубоких опухолей

4.5

Команда ученых Южного федерального университета разработала композитный материал на основе наночастиц, рассматриваемый для потенциальных применений в области лечения и диагностики злокачественный опухолей методом рентгеновской фотодинамической терапии (XPDT).

В ЮФУ разработали материалы для рентгеновской фотодинамической терапии глубоких опухолей в онкологии / ©Пресс-служба ЮФУ

«Подход – инновационный и в отличие от классической фотодинамической терапии его можно использовать для лечения глубоколежащих патологических тканей. Он основан на трех компонентах: наночастицах рентгеновских люминофоров (способных эффективно трансформировать энергию поглощенных рентгеновских фотонов в оптический сигнал), специального фоточувствительного вещества – фотосенсибилизатора (способного в возбужденном состояние приводить к генерации активных форм кислорода) и возбуждающего ионизирующего излучения (в рентгеновском или гамма-диапазонах)», – отметил доктор физико-математических наук, профессор, научный руководитель направления ЮФУ Александр Владимирович Солдатов.

Принцип работы подобных систем продемонстрирован на рисунке ниже. Генерируемые в рамках такого подхода активные формы кислорода способны эффективно разрушать патогенные клетки и ткани патогенных новообразований. Разработанные композитные материалы состоят из ядра на основе сцинтиллирующих наночастиц на основе BaGdF5, допированных атомами лантаноидов (Eu, Tb), и оболочки, сформированной мезопористым оксидом кремния m-SiO2, в последующем пропитанным фотосенсебилизатором на основе молекулярных красителей Rose Bengal или Methylene Blue, обеспечивающих эффективную генерацию активных форм кислорода.

Результаты микро-КТ исследования внутренних органов лабораторной мыши (линии balb/c) при внутривенном введение частиц композита на основе BaGdF5 / ©Пресс-служба ЮФУ

Размер ядра композита составляет 15-20 нм. Небольшой размер наночастиц обеспечивает эффективную транспортировку вещества по капиллярам. В рамках работ по проекту была отработана методика, позволяющая варьировать размер оболочки, что, в свою очередь, помогает регулировать расстояния между ядром и молекулами фотосенсибилизатора и тем самым оптимизировать механизм переноса энергии. Кроме того, полученное вещество нетоксично и биосовместимо, то есть не вызывающим негативных реакций в организме.

Слева – общий вид установки (фронтальная часть экранирующего свинцового кожуха не показана). Справа – принцип работы установки: падающий на образец рентгеновский пучок показан синим цветом, в то время как оптический сигнал, генерируемый исследуемым рентгеновским люминофором и попадающий в область окошка детектора спектрофотометра показан в виде зеленого конуса. Расходящийся рентгеновский пучок ограничен свинцовым цилиндром / ©Пресс-служба ЮФУ

Биологические исследования разработанных систем проведены в тесном сотрудничестве с Национальным медицинским исследовательским центром онкологии (Ростов-на-Дону). В частности, в рамках in vivo экспериментов с помощью микро-КТ диагностики исследовано распределение нанокомпозита в организме лабораторных мышей. Показано и то, что наночастицы разработанного композита могут служить как эффективные контрастные агенты для КТ исследований внутренних органов.

Фото установки с системой защитного кожуха / ©Пресс-служба ЮФУ

Для исследования оптической флуоресценции под воздействием рентгеновского излучения в МИИ интеллектуальных материалов был спроектирован и создан специальный измерительный стенд на основе рентгеновской трубки РАП-90 и флуориметра Agilent Сагу Eclipse. Помимо исследования оптических свойств рентгеновских люминофоров установка также позволяет осуществлять контроль генерации активных форм кислорода.

Полученные в ходе исследования результаты позволят развивать технологии персонализированной медицины в области тераностики глубоких и поверхностных форм опухолей. Результаты работ в рамках реализации гранта Российского научного фонда опубликованы в высокорейтинговых международных журналах (Q1 по Scopus).  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южный федеральный университет образован в рамках национального проекта "Образование" распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 2006 года N1616-р (pdf) и приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 4 декабря 2006 года N1447 путем присоединения к Ростовскому государственному университету трех вузов: Таганрогского государственного радиотехнического университета, Ростовского государственного педагогического университета, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

Вчера, 10:24
Александр Березин

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[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
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: