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
Вчера, 16:21
В регионе отметили 81-ю годовщину Великой Победы
Тысячи людей в Бердске, Краснообске и Советском районе Новосибирска собрались у мемориалов Славы, чтобы почтить память героев, а по улицам вновь прошел «Бессмертный полк», объединивший разные поколения в одном строю вместе с поколением победителей.
115 0
Вчера, 14:41
Парад оркестров пройдет в Советском районе
С 15 по 17 мая в Академгородке состоится Всероссийский конкурс-фестиваль любительских духовых коллективов «Парад оркестров». В течение трех дней жители и гости Советского района смогут насладиться выступлениями музыкантов.
111 0
Популярное
Вчера, 17:39
Владельца брошенной иномарки ищут на ОбьГЭС Вчера, 16:21
В регионе отметили 81-ю годовщину Великой Победы Вчера, 14:41
Парад оркестров пройдет в Советском районе Вчера, 13:39
В регионе растет число заболевших туберкулезом детей Вчера, 12:34
В Новосибирской области утонул подросток Вчера, 10:38
Новосибирцы выбрали имя белому медвежонку 11.05.2026, 16:40
Скончался руководитель ансамбля «Завалинка» Николай Игнатович 
Комментарии