Металлические нанотерминаторы уничтожат опухоль изнутри

Нанотерминаторы из жидкого металла могут наносить удар по раковым клеткам изнутри

Нанотерминаторы из жидкого металла могут наносить удар по раковым клеткам изнутри
(иллюстрация NC State University).

Схематичное строение нанотерминаторов с молекулами доксорубицина (красные) внутри оболочки из лигандов (слева), и их реальное изображение, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа

Схематичное строение нанотерминаторов с молекулами доксорубицина (красные) внутри оболочки из лигандов (слева), и их реальное изображение, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа
(иллюстрация Yue Lu).

Нанотерминаторы из жидкого металла могут наносить удар по раковым клеткам изнутри
Схематичное строение нанотерминаторов с молекулами доксорубицина (красные) внутри оболочки из лигандов (слева), и их реальное изображение, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа
Американские учёные создали крошечные наночастицы из жидкого металла, которые находят раковые клетки, проникают внутрь и выпускают лекарственный препарат в самом эпицентре болезни.

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.