Израильские исследователи из Университета Тель-Авива (ТАУ) первыми в мире смогли разработать уникальную технологию, способную превратить прозрачные наночастицы кальцита в светящиеся частички, схожие с золотом. Таким образом им удалось сделать видимыми ранее неразличимые частицы очень малых размеров. Ученые уверены, что новая разработка может стать основой для прогрессивных методов терапии раковых опухолей. Авторами исследования стали Роман Носков и Павел Гинзбург с факультета инженерии ТАУ.
Израильскими исследователиями был разработан безопасный и экологически чистый метод, позволяющий наделить наночастицы оптическими резонансными свойствами. Основой для их создания стал мезоскопический метаматериал (композит, обладающий характеристиками, не встречающимися в природе). В перспективе эта технология сможет использоваться в многофункциональных биомедицинских системах. То есть для применения таких методов диагностики и лечения, как фотоакустическая томография, фототермическая терапия, биоимиджинг и таргетная терапия, будет достаточно одних и тех же наночастиц.
Автор исследования пояснил: «Наша технология стала результатом междисциплинарного подхода, сочетающего в себе достижения в таких областях, как физика метаматериалов и биоорганическая химия. Мы разработали наночастицы из мезоскопического субмикронного метаматериала, обладающего выраженными оптическими резонансными свойствами».
Многофункциональные наночастицы, отражающие свет, очень востребованы во многих медицинских областях. Однако одной из основных проблем применения оптической инженерии для диагностики и лечения заболеваний была необходимость использования вредных материалов и химических веществ. Израильские ученые нашли решение, разработав технологию, сочетающую применение золотых наночастиц и сферолитов фатерита (редкого минерала из класса карбонатов).
Ученые контролируемо вводят золотые частицы в фатеритовую оболочку, получая таким образом мезоскопический материал – золотой фатерит. Его оптические резонансные свойства можно менять при необходимости, уменьшая или увеличивая количество золота внутри. Помимо этого, сферолиты фатерита обладают высокой грузоподъемностью, поэтому в них можно одновременно загружать как флуоресцентными метками, так и лекарственными молекулами.
Новая методика обещает стать прорывом в лечении рака и других тяжелых заболеваний. Наночастицы могут проникать в пораженные клетки, делая их уязвимыми перед различными видами целенаправленной терапии.
