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
Сегодня, 00:50
Советский район – в тройке лидеров по явке в Новосибирске
Завершился второй день голосования на выборах в Государственную Думу РФ девятого созыва. По данным облизбиркома, по состоянию на 20 часов в Новосибирской области явка составила 27,36%. Дистанционно проголосовали 79,91% от зарегистрированных на ДЭГ.
122 0
Вчера, 13:09
В Академгородке высадили деревья к Дню работников леса (видео)
На лесной опушке в начале проспекта Академика Лаврентьева 18 сентября работники лесничества, лесоозеленительной станции и отдела благоустройства СО РАН высадили 19 деревьев: 10 сосен, 6 кедров и 3 маньчурских ореха. Акцию приурочили к профессиональному празднику работников леса, который ежегодно отмечается в третье воскресенье сентября.
258 0
Популярное
31.08.2026, 10:24
В суде Советского района рассматривают уголовное дело бывшего директора Центра Мешалкина 4742 0
Сегодня, 00:50
Советский район – в тройке лидеров по явке в Новосибирске 18.09.2026, 17:51
В Новосибирске увеличивают число снегоотвалов 18.09.2026, 16:38
49-летнего бердчанина будут судить за езду в пьяном виде 18.09.2026, 15:23
Дождливые выходные обещают синоптики новосибирцам 18.09.2026, 13:31
Утверждены праздничные выходные на 2027 год 18.09.2026, 12:02
В Советском районе пропал 66-летний мужчина 
Комментарии