Ученые Института ядерной физики Польской академии наук (IFJ PAN) и Жешувского университета (UR) обнаружили золотые наночастицы, эффективно уничтожающие раковые клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Small.
Ранее считалось, что чем меньше наночастицы, используемые для борьбы с раковыми клетками, тем эффективнее они проникают внутрь клеток и вызывают их гибель. Однако исследование показало, что наночастицы размером 10 нанометров практически безвредны для клеток глиомы, тогда как наночастицы размером до 200 нанометров со звездообразной структурой оказываются смертоносными.
Для изучения этих взаимодействий использовался голотомографический микроскоп, который позволяет наблюдать за клетками в интактной среде в реальном времени с нанометрическим разрешением. В отличие от других методов микроскопии, голотомография не требует подготовки образцов или введения в клетки посторонних веществ. Для теоретического анализа данных была построена модель процесса осаждения наночастиц внутри клеток.
Исследования на трех клеточных линиях показали, что небольшие сферические наночастицы легко проникают в раковые клетки, но те способны регенерироваться и снова делиться. В случае рака толстой кишки наночастицы быстро выталкивались из клеток. В то же время крупные звездообразные наночастицы повреждали клеточные мембраны, вызывая окислительный стресс и апоптоз.
Дальнейшие планы исследователей включают расширение модели для включения дополнительных параметров, таких как химический состав частиц и новые типы опухолей. Ученые также планируют оптимизировать эффективность фото- и протонной терапии.