Исследователи из различных государств на протяжении длительного времени разрабатывают методы устранения новообразований, минимизируя при этом воздействие на весь организм. В ходе лабораторных испытаний применяются разнообразные подходы, некоторые из которых демонстрируют весьма перспективные результаты. Недавнее исследование было проведено сотрудниками научно-технологического университета «Сириус», расположенного в Краснодарском крае, в сотрудничестве с учеными из Москвы и Македонии.
В основу разработки легли магнитные жидкости — это суспензии наночастиц, содержащих металлы или их оксиды, диспергированные в водной среде и способные реагировать на воздействие магнитного поля. . С его помощью наночастицы можно перемещать по организму для доставки лекарств.При доставке этих частиц к очагу опухоли и последующем нагреве с использованием аналогичного поля, возникает возможность уничтожения злокачественных клеток, не затрагивая при этом здоровые ткани.
Чаще всего для производства магнитных частиц применяют оксиды железа, кобальта или их смеси. Главная особенность этих материалов – значительная восприимчивость к воздействию магнитного поля. Вместе с тем, стоит отметить и существенный недостаток: частицы склонны к агрегации, то есть к слипанию между собой, что приводит к снижению их эффективности.
Для предотвращения этого явления исследователи используют химические покрытия. Они позволяют уменьшить вероятность объединения частиц, однако данный метод не лишен определенных ограничений:
-
защитные слои могут оказаться токсичными для клеток;
-
химическое покрытие может создавать препятствия для последующей модификации материала, ограничивая возможности его изменения в соответствии с требованиями специалистов.
По этой причине специалисты в области химии стремились получить стабильные наночастицы, исключающие наличие нежелательных примесей.
Успешный опыт был реализован российскими исследователями. В результате им удалось разработать безопасную жидкость, обладающую способностью разрушать как доброкачественные, так и злокачественные новообразования. В основе состава — Речь идет о смеси воды и наночастицах высокой степени чистоты, изготовленных из оксидов кобальта и железа. В состав данной технологии намеренно не вошли стабилизаторы, полимерные соединения или кислоты.
Корректируя пропорции ингредиентов и определяя наиболее подходящие условия, исследователи улучшили классическую технологию,достигается стадия, на которой соли железа и кобальта соединяются с раствором аммиака для получения наночастиц. Специалисты также применили ультразвуковое воздействие для удаления нежелательных примесей.
Результаты исследований выявили, что максимальная устойчивость наблюдается в растворах, где концентрация кобальта в наночастицах составляет от двух до девяти раз меньше, чем содержание железа. Дальнейшее уменьшение количества кобальта или его полное исключение приводило к повторному образованию комков частиц.
Исследователи также оценили,Изучение процесса нагрева жидкости под воздействием магнитного поля представляется важным для разработки методов противоопухолевой терапии. Наиболее значительный рост температуры был зафиксирован в частицах, содержащих от шести до девяти раз меньше кобальта по сравнению с железом. Данный состав проявил достаточную стабильность и, способствует селективному уничтожению злокачественных клеток, минимизируя повреждение здоровых тканей и систем организма.
«Хотя существует большое разнообразие магнитных материалов, наш образец выделяется своей простотой химического состава и удобством в работе, — отметил руководитель проекта Андрей Дроздов, кандидат химических наук и старший научный сотрудник Научного центра генетики и наук о жизни университета «Сириус». — Это особенно ценно при решении биомедицинских задач, а также при создании тонких неорганических пленок или покрытий».
Возможности применения данных высокостабильных растворов наночастиц включают в себя:
-
для замены дорогостоящих ферментов при создании биосенсоров или контрастных агентов для МРТ;
-
использование для создания устройств и систем, требующих наличия тонких магнитных слоев.
Также исследователи выявили способность наночастиц с кобальтом проявлять специфические окислительные реакции, что может быть полезным в процессе разработки биосенсоров, а также при создании высокоточных диагностических тестов, предназначенных для выявления онкологических и инфекционных патологий.