Ученые объединили в наночастицах в виде гантелей молекулы с противоположными свойствами

Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) впервые смогли совместить в наночастице-гантели молекулы, одна из которых испускает свечение, что позволяет выявлять раковые образования, а другая, поглощая свечение в другом диапазоне, запускает процесс гибели раковых клеток в окружении за счет генерации активных форм кислорода.

Авторы синтезировали наночастицы из магнетита — оксида железа — и золота. На магнитную поверхность «загрузили» фотосенсибилизатор — соединение, которое под влиянием света выделяет токсичные активные формы кислорода, разрушающие клеточные мембраны и ДНК. Вторую золотую поверхность соединили с флуорофором — «светящейся молекулой». В итоге получилась система, которую можно одновременно использовать как для терапевтических, так и для диагностических целей.

Точечно накапливаясь в опухоли, такие системы за счет свечения флуорофора показывают ее расположение. При этом исследователи, выбрав наночастицы в форме гантели, смогли разнести в пространстве функциональные молекулы — фотосенсибилизатор и флуорофор, что позволило избежать потерь в свечении, связанных с поглощением излучения от флуорофора молекулой-фотосенсибилизатором, сохранив высокие терапевтические показатели.

В результате химики получили наночастицы, которые могли светиться и при этом убивать раковые клетки за счет выделения активных форм кислорода. Чтобы проверить работоспособность систем, авторы провели исследования на клетках рака толстой кишки. Фототоксичность наночастиц была на несколько порядков выше, чем у простых аналогов. Таким образом, полученные наносистемы потенциально могут использоваться в медицине для выявления и разрушения опухолевых клеток.