05.05.2008
На рисунке: (вверху) - наночастицы из оксида железа, покрытые RGD-пептидом, соединяются с богатыми интегрином клетками опухоли, (внизу слева) - MRI мыши с имплантированной опухолью U87MG (красный круг), (внизу справа) - оптическое изображение, которое показывает частицы оксида железа (голубые), сосредоточенные в области опухоли (розовая). (Jin Xie, Brown University)
Группа химиков из Университета Брауна создала самые маленькие на сегодня наночастички оксида железа, которые позволяют эффективно определять опухоли на изображениях магнитного резонанса (MRI). Магнитные наночастички, как крошечные управляемые ракеты, нацелены на поиск опухоли, к которой они затем плотно «приклеиваются». Как только это происходит, частицы испускают сигналы, которые отражают MRI.
Метод изображений магнитного резонанса (MRI) можно назвать одним из лучших инструментов по выявлению опухолей, который позволяет не прибегать к хирургическим методам. MRI-сканирование использует импульсы магнитных волн и измеряет ответные сигналы, чтобы идентифицировать виды тканей в организме, отличая кости от мышц, жидкость от твердых образований. С помощью магнитных наночастиц на таких изображениях можно выделять кластеры раковых клеток. Наночастицы находят больные клетки, прилепляются к ним и действуют как радиопередатчики, выявляя опухоль.
Химик из Университета Брауна Шуен Сан (Shouheng Sun) с коллегами создал самые маленькие магнитные наночастицы, которые можно использовать для поиска такой цели. Благодаря более тонкому покрытию частицы излучают мощный сигнал для MRI, выделяя опухоль и делая снимки более контрастными.
Почему так важен размер магнитных наночастиц, движение которых в организме направляется внешним магнитным полем? Чем они меньше, тем проще проникают по кровотоку через больные области. Более крупные частицы могут собираться вместе, образуя «пробки» в кровеносной системе. Группа Сана разработала частицы с диаметром около 8.4 нанометров, что примерно в 6 раз меньше чем у частиц, которые сегодня используются в медицине. Объем покрытия тоже важен, так как благодаря ему, частицы, с одной стороны, цепляются к опухоли, с другой стороны, оно не должно перекрывать сигнал. Группе Сана удалось сделать покрытие, которое в десять(!) раз тоньше, чем используемое сегодня у MRI-контрастных агентов под названием Feridex. Поэтому изображения получаются намного чувствительнее.
Ученые ввели новые магнитные наночастицы мыши и проверили их способность находить в мозгу опухолевые клетки U87MG. «Мы хотели сделать частицы как можно меньше, чтобы иммунная система не опознавала их. Так больше частиц дойдет до опухоли», - объясняет Сан.
Другое важное открытие команды ученых – покрытие из RGD (аргинин-глицин-аспартат)-пептида практически сливается с опухолевыми клетками U87MG. Ученые планируют проверить способность частиц соединяться с другими клетками опухоли в других экспериментах с животными.
Работа опубликована в «the Journal of the American Chemical Society».
http://news.brown.edu/pressreleases/2008/05/biomedical-nanotechnology
