Исследователи НОЦ «Умные материалы и биомедицинские приложения» c коллегами из Центра иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ изучили, как магнитные наночастицы могут помочь в противораковой терапии. Особенный интерес для ученых в настоящее время представляет лимфома — онкозаболевание, поражающее лимфатическую и иммунную систему организма человека. Чаще всего лимфому диагностируют у детей и подростков. В качестве модели для исследований ученые использовали клеточную линию Т-клеточного лейкоза человека («Jurkat»).

Исследователи синтезировали наночастицы на основе оксидов железа. И после многочисленных тестов в условиях in vitro (в пробирке) на здоровых и раковых клетках человека, было установлено, что частицы способны убивать до 30% раковых клеток, при этом не затрагивая здоровые клетки.

"Сегодня мы ведем поиск оптимальных характеристик для наших наночастиц, чтобы максимизировать их эффективность как инструмента для противораковой терапии. В идеале, они должны избирательно воздействовать на раковые клетки в организме человека. На данный момент перед нами стоит задача повысить эффективность наших магнитных частиц путем подбора состава, температуры, размера, особенностей поверхности и т.д. ", — рассказал аспирант, научный сотрудник НОЦ Станислав Пшеничников.

Ученые Научно-образовательного центра «Умные материалы и биомедицинские приложения» показали Kantiana.ru, как магнитные наночастицы «уживаются» в пробирках со здоровыми и раковыми клетками человека.

Культивирование раковых клеток Jurkat Т-клеточной лимфомы и здоровых мононуклеарных клеток для проведения исследования.

Синтезированные наночастицы оксидов железа (Fe3O4 и γ-Fe2O3) помещаются отдельно в питательные среды со здоровыми и раковыми клетками. Спустя сутки ученые смогут увидеть результат их взаимодействия. Размер наночастиц составляет 10 нанометров — это в 8000 раз тоньше человеческого волоса.

Магнитные наночастицы вызывают у раковых клеток оксидативный стресс. Повышается количество свободных радикалов, которые повреждают клетки. Часть раковых клеток погибает. Здоровые клетки остаются неповрежденными.

Помимо использования постоянных магнитов для управления наночастицами в пространстве можно использовать другой источник магнитного поля — например, микроманипулятор.

В рамках исследования необходимо выяснить, как возможно минимизировать количество наночастиц, используемых в ходе одного цикла лечения, чтобы терапия была безопасна для организма человека.

Большая часть исследований проводилась в специализированной камере — ламинарном боксе, обеспечивающем стерильные условия в ходе экспериментов.

Результаты исследования станут основой кандидатской диссертационной работы молодого ученого Станислава Пшеничникова. Защита состоится в 2021 году.