Ученые Лаборатории нано-биоинженерии Инженерно-физического института биомедицины Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" Галина Нифонтова, Мария Звайзгне, Мария Барышникова и Игорь Набиев в сотрудничестве с исследователями из МФТИ, Института экспериментальной медицины Макса Планка (Германия) и Реймского университета Шампань-Арденн (Франция) разработали полиэлектролитные микрокапсулы со встроенными квантовыми точками, которые могут использоваться для диагностики и лечения онкологических заболеваний.

Полиэлектролитные микрокапсулы - одно из самых перспективных средств направленной доставки и контролируемого высвобождения лекарственных веществ, контрастных агентов и флуоресцентных меток для диагностики и лечения различных заболеваний, в том числе онкологических.

Ученые разработали метод получения микрочастиц с многослойной оболочкой из разноименно заряженных полиэлектролитов, в которую встроены квантовые точки - флуоресцентные нанокристаллы, характеризующиеся ярким свечением и высокой фотостабильностью. Эти свойства нанокристаллов делают их привлекательными флуоресцентными метками для визуализации внутриклеточного проникновения и доставки микрокапсул.

Возможность включения квантовых точек, флуоресцирующих в разных спектральных областях, в тераностические системы диагностики и доставки лекарств на базе полиэлектролитных микрокапсул также открывает широкие перспективы для отслеживания их транспорта в организме.

"Как показали эксперименты, проследить судьбу микрокапсул можно даже на внутриклеточном уровне - через распределение капсул и их содержимого по клеточным компартментам", - сообщила ведущий исполнитель международного проекта, научный сотрудник Лаборатории нано-биоинженерии НИЯУ МИФИ Галина Нифонтова.

По ее словам, анализ свойств оптически кодированных микрокапсул показывает, что они могут послужить основой для разработки эффективных тераностических средств нового поколения. "То есть, агентов, которые служат одновременно для диагностики и адресной доставки лекарств", - пояснила она.

Исследователи определили оптимальное содержание квантовых точек, используемых для процедуры кодирования, обеспечивающих оптимальные флуоресцентные свойства кодированных микрокапсул.

В ходе исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nanoscale Research Letters,  было продемонстрировано поглощение микрокапсул клетками и, в частности, мышиными макрофагами. Это подтвердило возможность эффективного использования разработанной системы для визуализации живых клеток, а также транспортировки и доставки микрокапсул в живых клетках.

Представленная работа выполнена при поддержке программы Государственного задания Минобрнауки РФ на тему "Многофункциональные стимул-чувствительные микрокапсулы и нанокристаллы для ранней диагностики и эффективного лечения рака легкого и рака груди".

Источники

"Квантовая" медицина
Академгородок (academcity.org), 09/08/2018
В МИФИ разработали микрокапсулы с квантовыми точками для диагностики рака
РИА Новости (ria.ru), 20/07/2018

Похожие новости

  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    688
  • 09/06/2018

    ИЯФ СО РАН предоставит площадку для лечения

    ​Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН готов предоставить на своей территории площадку для лечения методом бор-нейтронозахватной терапии онкобольных, которым не помогают другие методы. Это должно быть временным решением до появления специализированной клиники, проект которой разрабатывается в Новосибирском государственном университете.
    320
  • 08/06/2018

    Ученые избавили клетки от «кислородного стресса»

    Российские ученые совместно с британскими коллегами предложили технологию, позволяющую анализировать живые ткани и клетки под микроскопом. Метод позволит проводить экспресс-анализ токсичности магнитных наночастиц размером около 10 нанометров, которые применяются для создания противоопухолевых препаратов.
    202
  • 15/12/2017

    Российские ученые исследовали взаимодействия одиночных импульсов

    ​Российские ученые изучили поведение одиночных импульсов волн - однократных возмущений, распространяющихся в пространстве или в среде, - при их столкновении в нелинейных средах. Результаты работы ученых из России и Швеции опубликованы в журнале Nonlinear Dynamics.
    531
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    424
  • 26/07/2018

    Антитела из полимеров позволят эффективно уничтожать раковые клетки

    ​Международная группа исследователей под руководством Николая Барлева, заведующего Лабораторией клеточного сигналинга МФТИ, показала принципиальную возможность создания нового класса противоопухолевых препаратов на основе nanoMIP - «пластиковых антител».
    108
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    1563
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    2152
  • 01/03/2018

    В России в течение года создадут сервис генетической информации

    ​Первые результаты проекта "CoBrain-Аналитика", в рамках которого будет создан сервис для анализа и обработки генетических данных россиян, будут получены в течение года. Об этом сообщил ТАСС директор Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Медико-генетический научный центр" (МГНЦ) Сергей Куцев.
    218
  • 25/01/2016

    Российские ученые разработали новую биосенсорную тест-систему для анализа крови

    ​Отныне анализ крови станет не сложнее теста на беременность, благодаря новой разработке исследователей из ИОФ РАН и МФТИ. Речь идет о новой  биосенсорной тест-системе, основанной на применении магнитных наночастиц и предназначенной для очень точного измерения концентрации белковых молекул (например, так называемых «маркеров», которые указывают на начало или развитие заболеваний) в различных образцах, включая непрозрачные или сильно окрашенные жидкости.
    1584