Квантовая физика помогла уничтожить раковые клетки — Naked Science
15 июля
Мария Кривоченко

Квантовая физика помогла уничтожить раковые клетки

2.6

Ученые разработали наночастицы, способные убивать раковые клетки за три дня. Йод, входящий в их состав, во время облучения высвобождает электроны, которые разрушают ДНК опухоли. Этот способ оказался более эффективным, чем простая лучевая терапия.

Схема работы наночастиц / ©Минди Такамия/Университет Киото iCeMS
Схема работы наночастиц / ©Минди Такамия/Университет Киото iCeMS

Исследование провела команда из Института интегрированных наук о клеточных материалах Киотского университета (iCeMS). В одной из предыдущих работ ученые показали, что наночастицы с гадолинием могут убить раковые клетки при облучении в 50,25 килоэлектронвольта. Теперь авторы разработали пористые наночастицы-органосилики, содержащие йод. Он дешевле, чем гадолиний, и высвобождает электроны при более низких затратах энергии. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Авторы работы рассеивали наночастицы через сфероиды опухоли — 3D-ткани, содержащие несколько раковых клеток. Облучение сфероидов в течение 30 минут с помощью рентгеновских лучей с энергией 33,2 килоэлектронвольта привело к их полному разрушению в течение трех дней. Ученые выяснили, что это оптимальный уровень энергии.

Как показал анализ, наночастицы захватываются опухолевыми клетками и локализуются непосредственно за пределами ядер. Нужное количество рентгеновской энергии на ткани побудило йод высвободить электроны, что затем вызвало двухцепочечные разрывы в ядерной ДНК и гибель клеток.

«Наше исследование — важный пример использования квантовой физики для уничтожения раковых клеток, — рассказал Котаро Мацумото, соавтор работы. — Похоже, облако электронов генерируется близко к ДНК, вызывая разрывы двойных нитей, которые трудно восстановить, что в итоге приводит к запрограммированной гибели клеток». В будущих исследованиях команда хочет понять, как электроны высвобождаются из атомов йода и когда они подвергаются воздействию рентгеновских лучей. Ученые также работают над размещением йода на ДНК, а не рядом с ней, чтобы повысить эффективность и проверить наночастицы на моделях рака мыши.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: