​Физики из России и Британии создали теорию, которая описывает коллективное поведение наночастиц, убивающих раковые клетки. Они выяснили, как можно резко повысить их эффективность. Выводы ученых представлены в журнале Physical Review E. 

Наша модель показывает, что в сравнении с классической формулой максимумы нагрева должны быть на порядок меньше, а получаемый при этом эффект – в два раза больше. Говоря проще, нагревать пораженный участок нужно, к примеру, не десять, а только пять минут", — рассказывает Алексей Иванов из Уральского федерального университета в Екатеринбурге.

В последние годы зарубежные и российские ученые все чаще пытаются применять различные наночастицы для борьбы с раком, инфекционными заболеваниями или для лечения неинфекционных болезней. Как правило, они используются в качестве своеобразных "контейнеров" для доставки очень опасных токсинов внутрь опухоли или очага инфекции.

В других случаях наночастицы сами по себе служат средством для удаления опухоли или "киллерами" микробов и вирусов. Иногда они присоединяются к ним и выступают в качестве своеобразной "мишени", привлекающей внимание иммунных клеток. В других случаях на них наводится излучение лазера, нагревающее частицы и сжигающее клетки, или магнитные поля.

Частицы второго типа работают очень хорошо, они уже достаточно давно используются для борьбы с меланомой и другими формами рака кожи. Несмотря на их успех, ученые пока не до конца понимают, что управляет их нагревом и как его можно усилить.

Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Иванов и его коллега Филип Кэмп (Philip Camp), работающий в университете Эдинбурга (Шотландия), уже несколько лет изучают свойства таких наночастиц, пытаясь подобрать идеальные размеры и прочие свойства подобных "киллеров" раковых клеток.

Моделируя поведение подобных частиц на суперкомпьютере, ученые заметили странную вещь – предсказания классической модели, описывающей "коллектив" из множества однородных объектов, сильно расходились с результатами экспериментов.

Это заставило их подготовить свой набор формул, описывающих подобные процессы, и заново просчитать то, как будет меняться поведение наночастиц, скорость их нагрева и другие процессы при изменении их размеров, продолжительности облучения и манеры распределения по опухоли.

Как оказалось, на поведение наночастиц очень сильно влияло то, как они взаимодействовали между собой, что раньше практически не учитывалось при просчете их свойств и манеры действия на опухоль.

Применение "коллективистских" подходов, как отметил Иванов, дает более точный результат и объясняет, почему классические методы прогноза часто дают неверный и совершенно противоположный результат по сравнению с данными реальных опытов.

Новый набор формул, с другой стороны, позволяет очень точно предсказывать поведение наночастиц, что позволит создать идеальных "киллеров" рака в будущем. Иванов и его коллеги планируют провести первые опыты с реальными частицами, чьи свойства были просчитаны подобным образом, в самое ближайшее время.

Источники

Физики из России узнали, как создать идеальных киллеров рака - новости на сегодня 19.12.2018
News2world.net, 19/12/2018
УФУ: Для победы над раком: ученые создали теорию "коллективного поведения" наночастиц
РЕФ РФ (referatwork.ru), 19/12/2018
Ученые создали теорию "коллективного поведения" наночастиц для лечения рака
ТАСС, 19/12/2018
Ученые создали теорию "коллективного поведения" наночастиц для лечения рака
Day.az, 19/12/2018
Физики из России узнали, как создать идеальных "киллеров" рака
РИА Новости, 19/12/2018
Для победы над раком: ученые создали теорию "коллективного поведения" наночастиц
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 19/12/2018
Российские физики из России узнали, как создать идеальных киллеров рака - новости на сегодня 19.12.2018
News2world.net, 19/12/2018
Для победы над раком: ученые создали теорию "коллективного поведения" наночастиц
РИА АМИ (ria-ami.ru), 19/12/2018
Ученые из УрФУ провели уникальный эксперимент по борьбе с раком
Уральский рабочий (уральский-рабочий.рф), 19/12/2018
Ученые создали теорию "коллективного поведения" наночастиц для лечения рака
Российский научный фонд (рнф.рф), 19/12/2018
Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака
Life.ru, 19/12/2018
Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака.
Новости России 24 Сегодня (24segodnya.ru), 19/12/2018
Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака.
Delavill.com, 19/12/2018
Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака.
РусОбоз (rusoboz.ru), 19/12/2018
"Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака"
Ivest.kz, 19/12/2018
Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака.
Dayly News (daylynews.ru), 19/12/2018
Коллективное поведение магнитных наночастиц облегчит лечение рака
Индикатор (indicator.ru), 19/12/2018
Российские физики создают идеальное лекарство для лечения рака
Reendex News (reendex.ru), 19/12/2018

Похожие новости

  • 29/01/2019

    Выявлены ассоциации генов, связанных с адаптацией ладанной сосны к окружающей среде

    Биологи Сибирского федерального университета (СФУ) вместе с коллегами из США, Канады и Германии изучили генетическую основу устойчивости ладанной сосны к засухе. &13; Ладанная сосна - один из наиболее экономически значимых видов хвойных, ее древесину используют в разных областях промышленности.
    183
  • 11/04/2016

    Разработка томских ученых поможет увеличить урожай

    ​В ​Томском госуниверситете (ТГУ) выделили штамм бактерий AZ-D10, который помогает растениям усваивать ценные вещества из воздуха, что позволяет значительно увеличить урожай.  Микроорганизм будет препятствовать и развитию грибных заболеваний, так как выделяет в окружающую среду биофунгициды и вещества, способствующие росту.
    1733
  • 03/07/2018

    Алтайские ученые разрабатывают компьютерную программу для прогнозов развития тромбоэмболии

    ​Ученые Алтайского государственного университета (АлтГУ) разрабатывают уникальную компьютерную программу для раннего прогнозирования развития тромбоэмболии легочной артерии. Программу планируется распространять через социальные сети, сообщили в пресс-службе вуза.
    371
  • 05/05/2016

    В Томске представят портативный экспресс-анализатор мельдония

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают отечественный метод экспресс-определения содержания мельдония в организме спортсменов и в составе биологически активных добавок, а также портативный электрохимический анализатор, который будет дешевле импортных аналогов.
    1405
  • 24/01/2018

    Российские и американские ученые разработали алгоритм для быстрого поиска новых антибиотиков

    ​Молодые сотрудники Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ под руководством Павла Певзнера вместе с ассистент-профессором Университета Карнеги — Меллон (США) Хосейном Мохимани разработали компьютерную программу, которая ускорит поиск новых антибиотиков.
    593
  • 15/03/2016

    Алтайские ученые получили грант на создание химозина

    ​Ученые Алтайского государственного университета (АлтГУ) работают над созданием искусственного препарата - химозина. Их проект получил грант Российского фонда фундаментальных исследований.Химозин используется при изготовлении сычужных сыров.
    1366
  • 29/06/2018

    Агрономы ТГУ помогут томичам решить проблему витаминного голода

    ​Здоровье населения во многом зависит от питания. В настоящее время многие горожане сталкиваются с тем, что называется голоданием второго типа: при употреблении достаточного количества пищи люди недополучают необходимые организму витамины и микроэлементы.
    463
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    1536
  • 14/11/2018

    Алтайские ученые запатентовали рецептуру пшеничного хлеба с добавлением гриба Чага

    Группа ученых Алтайского государственного технического университета имени Ивана Ползунова предлагает включать древесный гриб Чага (трутовик скошенный) в качестве добавки при производстве пшеничного хлеба.
    787
  • 25/11/2017

    Ученые СВФУ разработали тест для быстрого выявления генетических заболеваний

    Жители Якутии сталкиваются с этноспецифическими генетическими заболеваниями —SOPH-синдром, который приводит к низкорослости с атрофией зрительных нервов, 3-М-синдром, так называемый «якутский синдром низкорослости», врожденная глухота первого А-типа и наследственная метгемоглобинемия.
    726