Группе российских и французских исследователей впервые удалось синтезировать наночастицы из сверхчистого кремния, обладающие свойством эффективной фотолюминесценции. Эти частицы способны беспрепятственно проникать в клетки, что позволяет использовать их в качестве светящихся маркеров при ранней диагностике рака, а также при терапии этого заболевания. Статья ученых опубликована в журнале Scientific Reports.
Исследования по поиску методов синтеза подобных наночастиц активно ведутся во многих лабораториях мира, однако их качество было неудовлетворительным – главным образом, потому, что синтезировали их методами проведения химических реакций в растворах кислот. Частицы получались недостаточно чистыми, на них оседали остатки химических реакций, что делало их токсичными. Вдобавок эти наночастицы имели форму, далекую от сферической, и это отнюдь не способствовало проявлению фотолюминесценции.
Чтобы избавиться от этих недостатков, ученые решили использовать другой метод — лазерную абляцию, то есть выбивание лазерным лучом из мишени атомов с тем, чтобы потом эти вырванные атомы соединялись между собой в нанокристалл. В результате ученым удалось создать наночастицы, лишенные токсичных добавок. Как показали эксперименты, они могли легко приникать в клетки, причем в раковые клетки такие наношарики проникают с куда большей готовностью, чем в здоровые.
Это объясняется тем, что раковая клетка всегда готова к делению, всегда поглощает все, что находится рядом с ней, чтобы рождать дочерние клетки. По словам Виктора Тимошенко, профессора физического факультета МГУ, в зависимости от типа клетки, раковые клетки обычно поглощают наночастицы на 20–30% процентов эффективнее, чем здоровые, и уже на этом может быть основана диагностика рака на ранней стадии его развития.
По словам ученых, в будущем к полученным наночастицам можно будет также прикреплять вещества-лекарства, что позволит не только распознать раковую опухоль, но и вести локальную химио- или радиотерапию на клеточном уровне.