Химики из петербургского университета ИТМО создали уникальные наночастицы-трансформеры, меняющие свою структуру при подсветке лазером, что позволяет использовать их для борьбы с опухолями. Их описание представили в журнале Bioconjugate Chemistry.

"Данное направление интересно не только для доставки лекарств, но и создания компьютера, в котором вместо обычных кремниевых чипов будут использоваться биологические молекулы. Это откроет дорогу для высокоточного контроля химических процессов, "умных" лекарств и управления молекулярными машинами", – заявила Екатерина Скорб из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда.

Зарубежные и российские ученые все чаще экспериментируют с различными наночастицами для борьбы с раком, инфекционными заболеваниями или для лечения неинфекционных болезней. Как правило, их используют для доставки опасных токсинов внутрь опухоли или в очаг инфекции.

В других случаях наночастицы помогают удалению опухолей и уничтожению микробов и вирусов. Они прикрепляются к ним и играют роль мишени для иммунных клеток, либо становятся прицелом для луча лазера, нагревающего частицы и сжигающего клетки.

Скорб и ее коллеги объединили лучшие свойства этих двух типов наночастиц, экспериментируя со светочувствительным наноматериалом, своеобразным химическим "переключателем", который они открыли относительно недавно.

Он состоит из наночастиц двуокиси титана, способных расщеплять воду на атомарный кислород и водород при воздействии света. Если поместить такие частицы в раствор органических соединений, то производимый ими кислород начнет взаимодействовать с самыми уязвимыми молекулами, что приведет к резкому изменению кислотно-щелочного баланса.

Ученые задумались, может ли этот наноматериал управлять поведением более крупных наночастиц. К примеру, их можно собрать из "переключателей" и молекул, чья стабильность сильно меняется при падении или повышении уровня pH, что позволит "открывать" или "закрывать" подобные наночастицы при освещении лазером.

Руководствуясь этой идеей, Скорб и ее коллеги создали полые наночастицы, с оболочкой из полимерных нитей и вкраплений из оксида титана и серебра. Если их подсветить инфракрасным лазером, то вся эта конструкция разрушится под действием тепла и кислорода, что высвободит ее содержимое.

Работу этих наночастиц ученые проверили на бактериях. Их ДНК модифицировали таким образом, что эти микробы начинали светиться при попадании внутрь них молекул одного из искусственных сахаров. Начинив наночастицы этим сахаром, химики из ИТМО проверили, начнет ли кишечная палочка светиться, если подсветить пробирку инфракрасным лазером.

Как показали опыты, такие "наногранаты" справились со своей задачей, доставив сахар внутрь бактерий. При этом ни сами частицы, ни процесс их разрушения не повлиял на жизнеспособность клеток.

Способность взаимодействовать с инфракрасным излучением, по словам Скорб, будет еще одним дополнительным плюсом – тело человека почти не является преградой для таких лучей, что позволит использовать наночастицы для борьбы с опухолями и инфекциями практически во всем организме.

Источники

Ученые из России создали световые "наногранаты" для борьбы с раком
Newsmir.info, 22/11/2018
Ученые из России создали световые "наногранаты" для борьбы с раком
РИА Новости, 22/11/2018
Ученые из России создали световые "наногранаты" для борьбы с раком
Новости@Rambler.ru, 22/11/2018
Ученые из России создали световые "наногранаты" для борьбы с раком
Dettka.com, 22/11/2018
Открываемые светом наноконтейнеры позволили управлять свечением бактерий
Техника будущего (rao-ees.ru), 22/11/2018
Открываемые светом наноконтейнеры позволили управлять свечением бактерий
Margust (gazeta-margust.ru), 22/11/2018
Открываемые светом наноконтейнеры позволили управлять свечением бактерий
24ТОП.kz (24top.kz), 22/11/2018
Открываемые светом наноконтейнеры позволили управлять свечением бактерий
Газета.Ru, 22/11/2018
Открываемые светом наноконтейнеры позволили управлять свечением бактерий
Новости@Rambler.ru, 22/11/2018
Открываемые светом наноконтейнеры позволили управлять свечением бактерий
Индикатор (indicator.ru), 22/11/2018
Ученые из России создали световые "наногранаты" для борьбы с раком
Российский научный фонд (рнф.рф), 22/11/2018
Ученые из Петербурга создали частицы-трансформеры для борьбы с раком
Российская газета (rg.ru), 22/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Seattleindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Indianaindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Detroitindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Orlandoindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Miamiindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Pittsburghindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Ohindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Tnindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Stlouisindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Myfloridaindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Houstonindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Chicagoindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Austinindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Columbusindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Baltimoreindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Webindia123.com, 24/11/2018
Chemists develop unique nano-grenades to help fight cancer and other diseases
Firstpost.com, 25/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Phoenixindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Portlandindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Sanantonioindian.net, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Sfindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Tampabayindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Philadelphiaindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Sacramentoindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Newjerseyindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Minneapolisindian.com, 24/11/2018
Chemists develop unique disease-fighting "nano-grenades"
Sdindian.com, 24/11/2018
Made in Russia: Chemists Invent Unique Disease-Fighting "Nano-Grenades"
Sputnik (sputniknews.com), 23/11/2018
Химики из университета ИТМО создали световые"наногранаты" для борьбы с опухолями
Научная Россия (scientificrussia.ru), 13/12/2018

Похожие новости

  • 25/04/2018

    Наночастицы помогут разглядеть белки при экстремально высоких температурах

    ​Российские ученые создали многофункциональное наноустройство из диэлектрических наночастиц на металлической подложке. С его помощью можно определять температуру и состояние окружающих молекул.
    345
  • 11/08/2016

    Томские палеонтологи описали новый вид динозавров

    ​Исследователи Томского государственного университета (ТГУ), Санкт-Петербургского госуниверситета (СПбГУ) и Зоологического института РАН при анализе останков древнего титанозавра пришли к выводу, что он относится к совершенно новому виду растительноядных ящеров.
    1163
  • 14/06/2017

    Сотрудники ИРНИТУ и ВСЕГЕИ будут изучать геологические процессы на Байкале

    ​Сотрудники ИРНИТУ, Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург) и Лимнологического института СО РАН 13 июня отправились в экспедицию по изучению особенностей проявления опасных геологических процессов, связанных с природной миграцией углеводородов.
    1140
  • 21/12/2017

    Российские химики создали универсальные компоненты для любых лекарств

    Ученые Института живых систем Балтийского федерального университета имени И. Канта с коллегами из Лаборатории химической фармакологии Санкт-Петербургского государственного университета предложили простой способ получения соединений дикарбоновых кислот, которые являются "кирпичиками" для создания практически любых молекул.
    442
  • 12/10/2018

    Подведены итоги всероссийского студенческого квеста «Экопросвет»

    ​Студенческие команды 44 российских вузов приняли участие во всероссийском квесте «Экопросвет», который направлен на формирование экологической культуры студентов и вовлечение их в работу по экопросвещению среди школьников и студентов.
    282
  • 30/05/2017

    Ученые испытали препараты для лечения сложных случаев наркомании и алкоголизма

    ​Специалисты НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра РАН испытали новые методы лечения сложных случаев алкоголизма и наркомании. По данным специалистов, в настоящее время увеличивается число случаев сочетания проявлений наркологической или алкогольной зависимости с другими психическими расстройствами.
    1447
  • 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.
    489
  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    2003
  • 05/06/2016

    Ученые создали бесплатный веб-сервис «Гены и метаболиты»

    ​​Группа ученых из России, США, Канады и Германии разработала веб-сервис GAM ("Genes and Metabolites" - "Гены и метаболиты") для комплексного изучения биологических процессов в клетках, сообщает пресс-служба Университета ИТМО.
    960
  • 19/04/2017

    Как настоящие: в российских регионах разрабатывают протезы для животных

    Лошади, слоны, дельфины, крокодилы, гуси, обезьяны, морские котики, собаки и кошки — кого только не лечат современные ортопеды и ветеринары. Ученые в этой сфере далеко не всегда ограничиваются инвалидными тележками на колесах, а придумывают для животных-инвалидов гораздо более сложные протезы, приспособления и импланты.
    1053