Магнитные наночастицы научили «сжигать» раковые клетки

К сожалению, рак — не просто заболевание: некоторые его типы вроде опухоли поджелудочной железы, опухоли мозга и опухоли печени до сих пор сложно лечить посредством химиотерапии, радиотерапии или при помощи хирургического вмешательства, что приводит к низким показателям выживаемости среди пациентов. К счастью, со временем появляются новые методы лечения — вроде терапевтической гипертермии, в ходе которой в опухолевые клетки внедряют наночастицы, которые их перегревают.

В новом исследовании, опубликованном в журнале European Physical Joyrnal B, Англ Апостолова из Софийского университета архитектуры, строительства и геодезии (Болгария) и ее коллеги показывают, что непосредственная скорость впитывания опухолевыми клетками разрушительного тепла зависит от диаметра наночастиц и состава магнитного материала, используемого для доставки тепла в опухоль.

Магнитные наночастицы, доставленные близко к опухолевым клеткам, активируются при помощи изменения магнитных полей. Терапевтическая гипертермия эффективна, если наночастицы хорошо впитываются клетками опухоли, но не клетками здоровых тканей. Следовательно, эффективность зависит от конкретной степени впитывания. Болгарские ученые изучили несколько наночастиц из феррита, к которым были добавлены небольшие количества атомов меди, никеля, марганца или кобальта. Этот метод называется легированием.

Исследователи изучили магнитную гипертермию на основе этих частиц на мышах и клеточных культурах. Было исследовано два способа нагревания. Они отличаются друг от друга тем, как именно в частицах генерируется тепло: посредством прямой или непрямой связи между магнитным полем и магнитным моментом частиц.

Авторы работы продемонстрировали, что скорость впитывания опухолью сильно зависит от диаметра наночастиц. Удивительно, но она повышается при расширении диаметра частиц, если уровень легирования материала достаточно высок, а диаметр не превышает набора максимальных значений (для легирования кобальтом максимальный диаметр составляет 14 нанометров, для легирования медью — 16 нанометров).