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
03.11.2026, 18:31
Самый загрязненный район Новосибирска назвали в минприроды НСО
Специалисты проанализировали данные за 2025 год. Главным источником выбросов в атмосферу остается автомобильный транспорт. В Министерстве природы Новосибирской области рассказали о результатах исследования.
279 0
Популярное
19.10.2026, 14:45
Новую пожарно-спасательную часть открыли для безопасности посёлка Кольцово и СКИФа 3152 0
08.10.2026, 17:26
Творческие коллективы собрались на фестиваль «Мудрость жизни – молодость души» 964 0
03.11.2026, 18:31
Самый загрязненный район Новосибирска назвали в минприроды НСО 03.11.2026, 17:28
Больше тысячи нарушений выявила система «ПаркНет» в Советском районе 03.11.2026, 16:27
Пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет новосибирцы получат раньше 03.11.2026, 15:29
Универсальная ярмарка пройдет на ОбьГЭС 03.11.2026, 14:32
Новосибирские предприятия атаковали мошенники 03.11.2026, 13:27
Крохотные иконы микроминиатюриста из Академгородка освятили в храме 03.11.2026, 12:23
Научно-исследовательский центр НГУ разрешили вводить в эксплуатацию 03.11.2026, 11:21
Новосибирец лишился автомобиля из-за пьяной езды 

Комментарии