В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Small, исследователи демонстрируют, что, оказавшись внутри раковых клеток, нанотрубки поглощают свет, заставляя их нагреваться, тем самым убивая клетки.
Ежегодно в Великобритании у более 2600 человек диагностируется мезотелиома – злокачественная форма рака, вызванная воздействием асбеста. Хотя сейчас использование асбеста в Великобритании запрещено законом, в стране самый высокий уровень мезотелиомы в мире, потому что в послевоенные годы она импортировала огромное количество асбеста.
Глобальное использование асбеста остается высоким, особенно в странах с низким и средним уровнем доходов, что означает, что мезотелиома станет глобальной проблемой.
«Мезотелиома – один из« трудно поддающихся лечению »видов рака, и лучшее, что мы можем предложить людям с существующим лечением, – это несколько месяцев дополнительной выживаемости», – сказал д-р Арсалан Азад из Кембриджского института медицинских исследований при Кембриджском университете. "Существует серьезная неудовлетворенная потребность в новых эффективных методах лечения."
В 2018 году Кембриджский университет получил награду ?10 миллионов от Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам на помощь в разработке инженерных решений, включая нанотехнологии, для поиска способов борьбы с трудноизлечимыми видами рака.
В сотрудничестве между Кембриджским университетом и университетом Лидса исследователи разработали форму золотых нанотрубок, физические свойства которых можно «настраивать» – другими словами, команда может адаптировать толщину стенки, микроструктуру, состав и способность поглощать определенные длины волн света.
Исследователи добавили нанотрубки к клеткам мезотелиомы, культивируемым в лаборатории, и обнаружили, что они были поглощены клетками, расположенными близко к ядру, где находится ДНК клетки. Когда команда нацелена на клетки с помощью лазера, нанотрубки поглощают свет и нагреваются, убивая клетку мезотелиомы.
Профессор Стефан Марчиньяк, также из Кембриджского института медицинских исследований, добавил: «Клетки мезотелиомы« съедают »нанотрубки, делая их уязвимыми, когда мы направляем на них свет. Лазерный свет может проникать глубоко в ткани, не повреждая окружающие ткани.
Затем он поглощается нанотрубками, которые нагреваются и, как мы надеемся, в будущем, могут быть использованы для локального уничтожения раковых клеток."
Команда будет продолжать работу, чтобы гарантировать, что нанотрубки нацелены на раковые клетки с меньшим воздействием на нормальные ткани.
Нанотрубки производятся в два этапа.
Сначала создаются твердые серебряные наностержни желаемого диаметра. Затем золото осаждается из раствора на поверхность серебра. По мере того, как золото накапливается на поверхности, серебро растворяется изнутри, оставляя полую нанотрубку.
Подход, предложенный командой Лидса, позволяет разрабатывать эти нанотрубки при комнатной температуре, что должно сделать их производство в больших масштабах более осуществимым.
Профессор Стивен Эванс из Школы физики и астрономии Университета Лидса сказал: «Наличие контроля над размером и формой нанотрубок позволяет нам настраивать их на поглощение света там, где ткань прозрачна, и позволяет использовать их в обоих случаях. визуализация и лечение рака. Следующим этапом будет загрузка этих нанотрубок лекарствами для усиленной терапии."