Кремний-золотые наночастицы для уничтожения рака. Российские ученые совершенствуют метод борьбы с опухолями

Российские исследователи из МГУ и Института автоматики и процессов управления РАН разработали усовершенствованный метод создания кремниевых наночастиц, декорированных золотыми включениями. Эти наночастицы показали высокую эффективность в уничтожении раковых опухолей методом фотогипертермии. Результаты их работы опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials.

Кремниевые наночастицы широко применяются в биомедицинских исследованиях, в частности, для лечения злокачественных опухолей с использованием фотогипертермии. Этот метод основывается на нагреве опухоли с помощью наночастиц, которые поглощают свет в ближнем инфракрасном диапазоне. Однако кремний сам по себе плохо нагревается в этом диапазоне, что ограничивает его эффективность. Ученые предложили решение этой проблемы, добавив к кремнию наночастицы золота, которые значительно усиливают поглощение света и, соответственно, нагрев опухоли.

«Кремниевые наночастицы хороши тем, что они биосовместимы, и мы можем управлять их размерами, но при этом кремний плохо нагревается в ближнем ИК-диапазоне из-за слабого поглощения падающего излучения.»

— Станислав Заботнов, доцент кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ

Для создания таких нанокомпозитов исследователи использовали метод лазерной абляции кремния в жидкости, который позволил минимизировать количество токсичных примесей и обеспечить высокую биосовместимость полученных частиц. Процесс абляции, проведенный в изопропиловом спирте с добавлением золотохлористоводородной кислоты, привел к созданию наночастиц со структурой «ядро-спутник», где кремниевое ядро было покрыто золотыми кластерами.

«Таким образом мы показали потенциальную возможность улучшить свойства кремниевых наночастиц при использовании нашего метода производства.»

— Вячеслав Нестеров, аспирант кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ

Исследования показали, что использование пористого кремния для абляции привело к значительному уменьшению размеров наночастиц, что улучшило их биосовместимость и эффективность нагрева при фотогипертермии. Декорирование золотыми наночастицами дополнительно увеличило эффективность нагрева в три раза по сравнению с частицами без декорирования.

Эти усовершенствованные нанокомпозиты открывают новые перспективы для лечения раковых опухолей с использованием фотогипертермии, и в дальнейшем ученые планируют продолжить исследования в этом направлении.