Золотые наночастицы могут упростить диагностику раковых опухолей
Американские исследователи из технологического института Джорджии и университета Калифорнии разработали новый метод простой и надежной диагностики онкологических заболеваний с помощью золотых нанокапсул. Принцип диагностики основан на связывании наночастиц золота со специфическими антителами на поверхности раковых клеток. При этом наночастицы избегают здоровых клеток, таким образом можно "картографировать" опухоль с точностью до нескольких клеток.
О своем исследовании ученые сообщили в текущем выпуске журнала Nano Letters
"Наночастицы золота хорошо рассеивают и поглощают свет, — говорит профессор Мустафа Эль-Сэйед. — Мы хотели посмотреть, можно ли присоединить наночастицы к живым клеткам, чтобы облегчить выявление рака. И, проделав ряд экспериментов, мы получили многообещающие результаты (см. рис. 1)".
У многих раковых клеток на всей их поверхности есть белок, известный как рецептор эпидермального фактора роста (EFGR), тогда как здоровые клетки обычно не экспрессируют этот белок настолько сильно.
Рис. 1. Наночастицы прикрепляются к раковым клеткам и сияют, отражая направленный на них свет, облегчая диагностику
Конъюгация (или связывание) наночастиц золота с антителами против EFGR, обычно называемыми анти-EFGR, позволила исследователям обеспечить связывание наночастиц с самими раковыми клетками.
"Если вы добавите раствор этих конъюгированных наночастиц к здоровым и раковым клеткам и посмотрите на изображение, то с помощью простого микроскопа сможете увидеть, как раковые клетки засияют целиком, — сообщил Эль-Сэйед. — Здоровые клетки не особенно связываются с наночастицами, поэтому вы их и не увидите. При такой технике если вам хорошо видна оболочка клетки, то это — рак".
Рис. 2. А к здоровым клеткам наночастицы не пристают
Исследователи обнаружили, что наночастицы золота имеют на 600% большее сродство (то есть связывание) с раковыми, чем со здоровыми клетками (рис. 2.). Лучше всего работали частицы размером 35 нанометров.
Привлекательность новой методики в том, что не она требует дорогих мощных микроскопов или лазеров. Всё, что нужно для того, чтобы увидеть результат — это обычный оптический микроскоп и белая лампа.
Другое преимущество в скорости получения результатов. "Если вы возьмёте клетки ткани, пораженной раком, и обработаете их антителами с золотыми наночастицами, то результаты можно увидеть немедленно. Рассеяние настолько сильное, что можно разглядеть каждую частицу", — рассказал Эль-Сэйед. Если можно разглядеть каждую частицу, то, соответственно, можно идентифицировать и каждую раковую клетку. Это открывает поистине удивительные возможности диагностики метастазов и опухолей, которые только начинают развиваться.
Наконец, эта методика нетоксична для человеческих клеток. Сходная методика на квантовых точках, которая использует микроскопические полупроводниковые кристаллы для маркировки клеток опухоли, опасна для человека, так как эти полупроводники токсичны.
Источник:
1. Georgia Institute of Technology: Gold Nanoparticles May Simplify Cancer Detection
|
