​Ученые Томского политехнического университета исследуют терапевтические агенты на основе производных стабильных радикалов для создания молекул с контролируемым высвобождением активного вещества под действием света. В перспективе такая молекула может применяться для терапии злокачественных новообразований. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics (IF: 3,4; Q1). 

Работа ведется в рамках проекта «Тераностические агенты на основе источников активных радикалов и методы их целевой доставки» под руководством доцента Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Антонио Ди Мартино. Идея заключается в создании безопасной для клеток молекулы, которая бы распадалась под действием света определенной длины волны с образованием вердазильного и углеводородного радикалов. Последние должны приводить к гибели клеток в ограниченной области. Фокусируясь на определенной точке, ученые смогут в этой зоне локально убивать злокачественные клетки. 

«Сейчас одним из самых распространенных методов лечения является химиотерапия, в результате которой гибнут в том числе здоровые клетки. Мы стремимся сократить область атаки с помощью строго локализованной области воздействия препарата, точнее — активных радикалов. Они быстро атакуют соседние клетки и при правильной дозировке и подходе не дают злокачественному образованию распространиться по организму», — говорит один из авторов статьи, ассистент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Петунин

В опубликованной работе исследовано, как терапевтический агент будет распадаться под действием температуры и света, а также какие заместители необходимо добавить для изменения скорости распада про-радикала до радикальных частиц. Ученым удалось взять под контроль образование активных частиц, варьируя заместители: электроноакцепторные группы ускоряют процесс, электронодонорные — замедляют. 

фибробласты.jpg 
Фото: образцы микрофотографий роста клеток фибробластов (слева) и фибробластов с нанесенными микрокапсулами терапевтического агента (справа) 
«Распад запускается при облучении маломощным светодиодом. Мы стремимся к тому, чтобы образование радикалов начиналось только после определенного (небольшого) порогового значения мощности облучения: так, с одной стороны, нам не потребуются мощные источники излучения, с другой — снизится вероятность ложного срабатывания от комнатного света. Решение этой задачи — цель следующего этапа исследования. Но уже сейчас оно представляет большой интерес, поскольку нетоксичное для клеток вещество мы превращаем в активное и токсичное, при этом не применяя большой энергии», — объясняет Павел Петунин.​​​ 

На следующем этапе исследования ученые будут проводить эксперименты со здоровыми и раковыми клетками, бактериями, разрабатывать методы доставки исследуемых соединений в организм, например, с использованием микрокапсул. Одно из ключевых направлений — высвобождение терапевтического средства за счет эффекта плазмонного резонанса на наночастицах золота. 

«Когда мы берем свет определенной длины волны, он внутри наночастиц как бы накапливает энергию, которая может запустить опосредованный процесс распада вещества. Преимущество подхода в том, что плазмонный резонанс может находиться и в инфракрасной области спектра, который прекрасно проникает через поверхность кожи», — поясняют ученые.​ 

Исследования выполняет научный коллектив Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, доцент Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера Марианна Чубик, младший научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории СибГМУ Сергей Власов и профессор Университета Экс-Марсель (Франция) Сильван Марк. ​​​

Фото: Павел Петунин 

Источники

Ученые томского вуза нашли способ точечно убивать раковые клетки при помощи света
ТАСС, 06/10/2020
В Томском политехе с помощью маломощного светодиода учатся вызывает гибель раковых клеток
Energyland.info, 06/10/2020
Агент света против рака. В Томске разрабатывают безопасную альтернативу химиотерапии
Поиск (poisknews.ru), 06/10/2020
Агент света против рака. В Томске разрабатывают безопасную альтернативу химиотерапии
Новости науки (novostinauki.ru), 06/10/2020
Томские ученые создадут агент для убийства раковых клеток
Sibnet.ru, 06/10/2020
В ТПУ создают агент, который под действием света вызывает гибель раковых клеток
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 06/10/2020
Томские ученые нашли способ удалять раковые опухоли светом
Тайга.инфо (tayga.info), 07/10/2020
"Органическая" химиотерапия: ученые томского вуза нашли способ точечно убивать раковые клетки без вреда для здоровых
Сиб.фм (sib.fm), 06/10/2020
Ученые томского вуза нашли способ точечно убивать раковые клетки при помощи света
Национальные проекты: будущее России (futurerussia.gov.ru), 06/10/2020

Похожие новости

  • 26/08/2016

    Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники

    ​Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего.
    2273
  • 19/10/2017

    СибГМУ получил лицензию на производство лекарств

    ​Сибирский государственный медицинский университет получил лицензию Минпромторга РФ на осуществление производства лекарственных средств. Томский вуз стал первым в стране медуниверситетом с подобной лицензией, сообщила ректор СибГМУ Ольга Кобякова.
    1492
  • 08/07/2020

    Томские ученые нашли способ увеличить дальность действия и стабильность оптического пинцета

    ​​Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Института оптики атмосферы СО РАН нашли способ увеличить дальность действия оптических ловушек, или оптического пинцета. Подобные устройства используются для передвижения отдельных микрочастиц в биологии и химии.
    2373
  • 01/07/2016

    В Томске будут готовить специалистов в области разработки новых химических веществ

    ​В Томском государственном университете начался набор на новую междисциплинарную магистерскую программу "Трансляционные химические и биомедицинские технологии", прямых аналогов которой в России нет.
    1302
  • 07/11/2017

    ТПУ и Токийский столичный университет будут развивать перспективные направления сотрудничества

    ​Перспективные направления сотрудничества Томского политехнического университета и Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) обсудили в пятницу представители двух вузов. С рабочим визитом Томский политех посетили вице-президент по международным связям токийского вуза Такая Охаши и координатор международного сотрудничества Сатоми Сузуки.
    1336
  • 22/04/2019

    Ученые России и Чехии создали экспресс-метод обнаружения опасных молекул в лекарствах

    Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Университета химии и технологии Праги предложили новый экспресс-метод обнаружения в лекарствах энантиомеров — это так называемые «зеркальные» молекулы, которые очень похожи друг на друга, но у них могут быть совершенно разные биологические свойства.
    743
  • 11/05/2017

    Ученые ТПУ создают «зеленые» технологии

    ​​Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из-за рубежа работают над созданием технологий в области "зеленой" химии, которые позволят заменить вредные для окружающей среды токсичные металлы на йод, рассказал журналистам завкафедрой технологии органических веществ и полимерных материалов вуза Мехман Юсубов.
    1643
  • 08/10/2020

    Российские ученые нашли способ определять рак дыхательных путей по выдоху

    Ученые НИИ онкологии Томского НИМЦ совместно с коллегами из лаборатории химических технологий Томского государственного университета создали газоанализатор для диагностики рака дыхательных путей, рассказали РИА Новости в пресс-службе Минобрнауки РФ.
    534
  • 15/09/2020

    Физики впервые создали модель для предсказания свойств любых молекул

    Группа ученых-физиков под руководством доцента ФФ ТГУ Рашида Валиева создала новую модель для расчета фотофизических характеристик молекул, которая применима для молекул любой природы, в том числе редкоземельных лантаноидов.
    316
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    1105