Металлические нанотерминаторы уничтожат опухоль изнутри

Поиски эффективного лечения раковых заболеваний ведутся по нескольким направлениям, и всё чаще учёные используют наночастицы для доставки лекарственных препаратов прямо в клетки опухоли. В предыдущих работах в качестве миниатюрных транспортных средств использовались ДНК-роботы, наномоторы и микрохирурги. Но их названия не звучали так грозно, как новая разработка американских исследователей – "нанотерминаторы". Такая аналогия напрашивалась сама собой, ведь новые частицы, убивающие раковые клетки, выполнены из капель жидкого металла.

Команда из Университета Северной Каролины давно работала с жидким сплавом галлия и индия и заметно продвинулась на пути к созданию гибкой электроники и изменяющих форму роботов, на подобие Т-1000 из известного фильма Джеймса Кэмерона.

В предыдущих работах учёные научились дистанционно управлять каплей металла, заставляя её принимать разные формы. Теперь Чжень Гу (Zhen Gu) и его коллеги решили использовать свой опыт на частицах металла значительно меньшего масштаба. Они помещали жидкий сплав в раствор, содержащий две разновидности молекул, известных как полимерные лиганды. Затем под действием ультразвука металл дробился на крошечные шарики диаметром около 100 нанометров. Сразу после этого поверхность капель начинала окисляться и покрывалась лигандами, которые предотвращали их слипание в более крупные элементы.

При добавлении в раствор противоракового препарата доксорубицина лиганды первого типа захватывали и удерживали его внутри. Второй тип молекул был настроен на поиск раковых клеток и мог связываться с особыми рецепторами на их поверхности.



Для тестирования учёные ввели заряженные версии "роботов" в кровь мышей, больных раком. Раковые клетки впитывали большое количество крошечных шариков и разрушали их оболочку своей кислой средой. В результате лиганды распадались и выпускали доксорубицин, атакуя болезнь изнутри. Кроме того, при распаде освобождались ионы галлия, которые усиливают действие химиотерапии.

В экспериментах по лечению рака яичников доставка лекарства с помощью нанотерминаторов оказалась гораздо эффективнее введения обычного препарата.

"Наш метод не только позволяет эффективно доставлять лекарство, но и поможет докторам обнаружить опухоль, – отмечает Гу в пресс-релизе. – Носители из жидкого металла легко изготовить в большом количестве, и, кажется, они полностью биоразлагаемы".

Как сообщается в статье, опубликованной в издании Nature Communications, спустя три месяца учёные не нашли в организме подопытных мышей повышенного уровня металлов и других токсичных элементов.

Теперь Гу и его коллеги планируют повторить исследования с более крупными животными, а затем подать заявку на клинические испытания новой терапии.