Наноалмазы эффективны и безопасны в борьбе против рака

Наноалмазы, как и многие другие наноматериалы, привлекают особый интерес ученых-исследователей XXI века. Крохотные кристаллы алмаза размером от 2 до 10 нм получают обычно методом взрыва из смеси гексогена и тринитротолуола, после чего проводят очистку в кислотных средах для удаления неалмазных форм углерода с поверхности кристаллитов. Однако наноалмаз, помимо свойств обычного алмаза, обладает новыми неоценимыми качествами, что делает его уникальным материалом.

За счет своих нанометровых размеров, кристаллиты наноалмазов имеют колоссальную удельную площадь поверхности (отношение числа атомов на поверхности вещества к числу атомов в его объеме). Поверхность кристаллов всегда дефектна за счет методики производства и очистки, ее структура отлична от алмазной, а поверхностные атомы углерода имеют нескомпенсированные связи, что приводит к сверхвысокой поверхностной активности наноалмазов. Именно благодаря этому свойству наноалмазы обладают уникальной сорбционной способностью, и могут с успехом быть использованы не только в технике и производстве, но и как эффективное средство для борьбы с раковыми клетками!

Ученые Norhtwestern University экспериментально исследовали влияние наноалмазов на живые клетки и показали, что наноалмазы действительно могут служить поставщиками лекарственных препаратов к здоровым клеткам, или же ядовитых веществ к клеткам раковых опухолей. При этом не наблюдается негативных последствий для здоровых клеток организма, как это происходит при использовании современных способов доставки. Материалы, в настоящее время используемые для поставки препаратов, могут вызывать воспаление, которое может блокировать деятельность противораковых лекарств и даже ускорить рост опухоли, чего не происходит при выпуске препарата кристаллитами наноалмаза.

Руководитель исследований Дэн Хо и его коллеги соединили отдельные кристаллиты наноалмаза, каждый диаметром в 2 нм, в агрегаты размерами от 50 до 100 нм, с целью повысить эффективность материала. Кластер, при достижении своей цели, разваливается на отдельные частицы и медленно выпускает препарат, адсорбированный на поверхности наноалмазов.

В отличие от современных средств доставки (липосомы и полимеросомы - полые сферические полимерные образования, заполненные активным препаратом), кластеры наноалмазов не убивают здоровые клетки, имеют размер приблизительно в 100 раз меньше, но при этом могут нести на своей поверхности в несколько раз больше лекарственного препарата. Наноалмазы могут свободно циркулировать по телу и легче проникают через мембраны клеток внутрь.

К особым преимуществам использования наноалмазов в медицине относят также их чрезвычайную стабильность, их растворимость в воде, но, разумеется, основным приоритетом их использования перед другими носителями является их безопасность для организма.

Автор: Аполонская Инна

• Революция в протезировании: циркониевые коронки теперь печатают на 3D-принтере за полчаса
• Таблетка от апноэ сна сократила нарушения дыхания на 44%: сможет ли она заменить CPAP?
• Будущее стоматологии: как регенерация зубов становится реальностью без пересадки стволовых клеток
• Ученые нашли новый способ направлять CAR-T-клетки на солидные опухоли
• Биоинженерная жевательная резинка снизила содержание ВПЧ в образцах слюны на 93%
• Новый калькулятор покажет, стоит ли бояться побочных эффектов статинов
• Ученые нашли белковый «переключатель», который помогает сжигать жир
• У почек нашли скрытую систему экономии воды