13.06.2017, 07:15
При участии сибирских ученых разработаны противораковые нанолазеры
При участии сибирских ученых разработаны противораковые нанолазеры
Группа американских и российских ученых создала мельчайшие плазмонные нанолазеры (спазеры), которые найдут применение в диагностике и лечении онкологических заболеваний. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
Исследователи из Арканзасского университета медицинских наук (США), Института автоматики и электрометрии СО РАН, Института неорганической химии СО РАН и Университета штата Джорджия (США) разработали самый маленький 22-нанометровый спазер, способный генерировать когерентное оптическое излучение непосредственно внутри живых клеток и тканей организма. Его предлагается использовать в качестве сверхъяркого водорастворимого биологически совместимого зонда.
Этот плазмонный нанолазер складывается из резонатора - частицы золота, которая поддерживает плазмонный резонанс, и изоионной изопористой оболочки, заполненной красителем. К оболочке «пришивается» фолиевая кислота — таким образом спазер приобретает молекулярную адресность для раковых клеток и не взаимодействует со здоровыми. Когда плазменные нанолазеры вводятся в организм, сначала они поодиночке или небольшими группами скапливаются на границе мембраны раковой клетки. А затем, после десятиминутной выдержки, проникают в цитоплазму. При этом они нагреваются, и их становится легко визуализировать с помощью различных оптических методов.
«Мы продемонстрировали режим генерации, связанный с формированием вокруг этого спазера динамического нанопузырька, что приводит к гигантскому лазерному эффекту с интенсивностью излучения в 100 раз большей и спектральной шириной раз в 30 уже, чем для квантовых точек», — говорит заведующий лабораторией физики лазеров Института автоматики и электрометрии СО РАН доктор физико-математических наук Александр Плеханов.
Спазеры могут не только визуализировать раковые клетки, но и убивать их. При значительном превышении порога генерации излучения, за счет того, что металлическая сердцевина поглощает его, вокруг плазмона образуется нанопузырек пара, который и разрушает опасную клетку — сначала цитоплазму, потом мембрану. Причем всё это работает при энергиях даже ниже, чем требуется по стандартам лазерной безопасности.
«Мы изучили цитотоксичность наших спазеров на растворе с клетками рака молочной железы и выяснили: их содержание вплоть до 10 миллиграммов на миллилитр раствора (для достижения терапевтического эффекта необходимо гораздо меньше) не является опасным, — комментирует исследователь. — То есть, когда спазеры заходят в раковую клетку, они её не убивают. Но если воздействовать лазерным излучением, то она гибнет — из-за того, что образующаяся конструкция разрывает раковую клетку изнутри. В то же время они не реагируют на нормальную клетку, независимо от того, есть там лазерное излучение или нет».
Диагностический потенциал спазеров продемонстрирован и в опытах с раствором раковых клеток, и в экспериментах на мышах — отмеченные раковые клетки в токах крови и лимфы отлично видны через живую ткань.
«Наука в Сибири»
Другие новости на тему
Человек и общество
02.10.2026, 17:40
На Восточном обходе автомобиль разогнался до 300 километров в час
Такую скорость у Ferrari F8 зафиксировал новый комплекс фотовидеофиксации нарушений ПДД «Апекс». Испытания проводили завод промышленной автоматики «Рекорд» совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений.
325 0
Человек и общество
02.10.2026, 15:20
Акция «Рыбе жить» прошла на водохранилище
29 сентября в Новосибирское водохранилище выпустили молодь сибирского осетра обской популяции. Вес маленьких рыбок – не больше 100 граммов. Организаторами акции выступили министерство природных ресурсов НСО и Росрыболовство.
256 0
Популярное
21.09.2026, 16:40
В Советском районе явка на выборах в Госдуму стала самой высокой в Новосибирске 1701 0
02.10.2026, 17:40
На Восточном обходе автомобиль разогнался до 300 километров в час 02.10.2026, 16:23
Банду похитителей внедорожников задержали в Новосибирской области 02.10.2026, 15:20
Акция «Рыбе жить» прошла на водохранилище 02.10.2026, 13:40
Горожане поддержали идею с названием для нового моста 02.10.2026, 12:37
Новосибирский зоопарк готовится отметить 80-летие 02.10.2026, 10:20
Учёные из Академгородка открыли проект для детей с онкологией 01.10.2026, 16:52
Врачи Центра Мешалкина спасли подростка со сложным пороком сердца 


Комментарии