Автор: AZoNano 2020

Ученые из Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта (IKBFU) и Национального университета науки и технологии "MISiS" изучали влияние наночастиц магнита на раковые клетки в печени человека. По мнению авторов, это исследование поможет лечить онкологию. Результаты исследований были опубликованы в " Nano Convergence " Научный журнал.

Благодаря своим уникальным свойствам, магнитные наночастицы могут использоваться для терапевтической диагностики и персонализированного лечения раковых заболеваний, а также быть эффективным контрастным средством для МРТ-исследования и визуализации опухолей.

Известно, что раковые клетки человека могут поглощать магнитные наночастицы. Это свойство может быть использовано в терапии рака как минимум тремя способами: локальное нагревание опухоли при воздействии переменного магнитного поля (магнитная гипертермия), целенаправленная доставка лекарств или селективное цитотоксическое действие наночастиц на раковые клетки.

Ученые из Лаборатории новых магнитных материалов БФУ им. И. Канта изучали особенности влияния наночастиц на клеточные органеллы и детально знакомились с особенностями внутриклеточных процессов, используя различные линии клеток рака печени. Мелкие объекты, такие как наночастицы, могут быть легко «съедены» клетками, но это не всегда происходит – в некоторых случаях наночастицы могут повредить структуру клетки, проникнуть в нее и убить ее. Добавив наночастицы оксида железа различной формы к питательной среде клеток, ученые смогли проверить степень и характер изменений в клеточной культуре.

По мнению авторов исследования, поведение раковых клеток зависит от концентрации наночастиц в растворе и, что наиболее важно, от типа рака. Дело в том, что разные клетки по-разному реагируют на одни и те же частицы. Это позволяет создать инструмент на основе наночастиц, избирательно подавляющий раковые клетки при сохранении здоровых клеток в целости.

Ученые провели эксперименты о том, как раковые клетки в печени человека реагируют на различные типы магнитных наночастиц. Они обнаружили, что нанокубики и нанокластеры из оксида железа способны активировать определенные гены, которые дают «команду самоуничтожения» раковым клеткам печени. Это открытие проливает свет на механизмы, которые регулируют гибель клеток, вызванную цитотоксичностью наночастиц.

Максим Абакумов, соавтор исследования, руководитель лаборатории биомедицинских материалов НУСТ "МИСиС", сказал:

«Механизм токсического действия связан с прогрессирующей проницаемостью лизосомальных мембран в гепатоцитах, что провоцирует процессы апоптоза и аутофагии, в основном,« гибель клеток ».

По словам Валерии Родионовой, заведующей Лабораторией магнитных материалов IBBFU, результаты исследования могут быть использованы для диагностики и терапии рака.

Валерия Родионова рассказала РИА Новости:

«Этот междисциплинарный проект объединил ученых из разных областей: физики, химиков и биологов. Наша совместная работа позволила нам не только синтезировать уникальные типы наночастиц, но и проанализировать механизмы специфических клеточных сигнальных путей, которые они активировать в клетке ".

Сотрудничество в научном мире часто оказывается решающим в исследованиях. Так, микроскопические исследования проводились в лаборатории биофизики под руководством д-ра Олега Лунова, заведующего лабораторией (Институт физики Чешской академии наук). Ученые Российского химико-технологического университета им. Менделеева также принимали участие в исследовании.

Источник: https://eng.kantiana.ru/