В последние годы усиленно ведутся работы по применению наночастиц в гипертермии — разрушении раковых клеток высокой температурой. Гипертермия считается одним из наиболее перспективных методов борьбы с раковыми опухолями. Иммунная система человека способна быстро выводить из организма частицы, размер которых превышает 100 нм. Более миниатюрные тела могут задерживаться в организме гораздо дольше, что позволяет надеяться на успех нанонауки в этой области, сообщает Газета.ру.

Поверхностные мембраны раковых клеток содержат гораздо большее количество рецепторов, нежели мембраны здоровых, что определяет повышенную концентрацию в пораженных тканях искусственно вводимых в организм человека препаратов. На этом принципе основано действие химиотерапевтических методик и применение радиоактивных изотопов. В настоящее время широко распространен метод общей гипертермии, когда тело человека нагревается полностью, или метод локального перегрева, когда используются небольшие подкожные излучатели.

Теперь же настал черед «прицельных» методов гипертермии.

В своей работе исследователи во главе с Цзи Синь Чэном и Александром Вейем сконцентрировали внимание на наночатицах золота, имеющих диаметр около 15 нм и длину около 50 нм. Главное достижение ученых — это функционализация поверхности золотых наночастиц. Им удалось нанести на поверхность молекулы фолатов — солей фолиевой кислоты, наиболее активно поглощаемой раковыми клетками. Секрет успеха ученые пока не раскрывают.

Такая обработка приводит к тому, что наночастицы преимущественно осаждаются на поверхности больных клеток. После этого пораженный участок тела подвергается лазерному излучению в ближней области инфракрасного диапазона. Такое излучение легко проникает сквозь кожный покров и мягкие ткани и хорошо поглощается частицами золота, вызывая их быстрый нагрев. Нагретые частицы создают отверстия в мембранах клеток, через которые в их цитоплазму быстро проникают ионы кальция.

Именно присутствие ионов и приводит к резкому росту активности ферментов, содержащихся в цитоплазме клетки, что приводит к «микровзрывам» — на поверхности клеток происходят резкие вздутия, порождающие эффект кавитации. Вскоре после этого клетка погибает.