«Мы уже создали и изучили свойства наночастиц из окиси вольфрама, которые обладают ярко выраженной бактерицидной активностью, а также способностью избирательно убивать раковые клетки. Таким образом, сейчас наша команда работает в двух направлениях. Мы уже получили патент на схему синтеза», — рассказывает Антон Попов из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино.

Как хорошо знает любой посетитель больницы, классические рентгеновские установки могут получать двумерные изображения отдельных органов, конечностей и различных тканей тела, просвечивая их пучками рентгеновских волн. Так можно находить переломы, крупные опухоли и другие опасные образования, но нельзя точно оценить их размеры, массу, объем и структуру.

Все эти задачи можно решить, используя так называемые компьютерные томографы – приборы, использующие рентген для получения «послойных» снимков тела или органов. Принцип их работы очень прост – при прохождении через тело пучки этих волн ослабляются по очень четкой математической закономерности, поглощаясь и взаимодействуя с тканями.

Это позволяет получать трехмерные фотографии внутренних органов тела, а также прочих непрозрачных и не обязательно «живых» объектов, к примеру, обгоревших папирусов из Помпей, обстреливая их пучками рентгена с разных углов и объединяя наблюдения за их движением при помощи компьютера.

Качество этих снимков, как отмечает Попов, можно повысить, если ввести в изучаемый орган или объект особые вещества, которые будут особенно активно взаимодействовать с рентгеновским излучением. Это сделает картинку более контрастной и упростит компьютеру задачу по «сборке» трехмерной версии изображения.

Лучше всего для этих целей подходят соединения, содержащие в себе тяжелые атомы, однако на эту роль, в силу токсичности, высокой стоимости и других недостатков, подходят далеко не все содержащие их вещества. По этой причине сегодня в компьютерной томографии используются два элемента – йод и барий. И тот, и другой далеко не идеальны и ученые давно ищут им замену.

Как передает пресс-служба ИТЭБ РАН, Попов и его коллеги нашли более удобную, безопасную и эффективную альтернативу для йодных инъекций и неприятных на вкус растворов солей бария, экспериментируя с наночастицами из трехокиси вольфрама.

Недавно российские ученые и многие их зарубежные коллеги выяснили, что миниатюрные фрагменты этого соединения могут проникать внутрь бактерий и раковых клеток и уничтожать их, если подсветить их светом или другими формами электромагнитных волн. Это позволяет использовать их для диагностики и лечения рака, очистки воды и многих других целей.

С другой стороны, эти же наночастицы, как недавно выяснили физики, очень хорошо поглощают рентгеновское излучение, превосходя в этом отношении и йод, и барий. Для этого, однако, необходимо было как-то поменять их свойства таким образом, чтобы кусочки триоксида вольфрама не убивали окружающие их клетки при проведении компьютерной томографии.

Российские ученые решили эту проблему, проследив за тем, что происходит с «голыми» наночастицами подобного рода при их облучении рентгеном, а также изучив то, как поменяются их свойства при покрытии различными полимерами.

Для этого ученые вырастили несколько типов наночастиц WO₃, обработали часть из них декстраном, сахаристым полимером, из которого состоит налет на зубах, а также другими органическими веществами. После этого они подготовили особый коллоидный раствор на их основе и добавили его в питательные среды к культурам стволовых и раковых клеток.

Как оказалось, подобный прием сделал наночастицы безвредными и для тех, и для других клеток. Триоксид вольфрама не вызывал их массовой гибели даже при очень высокой концентрации частиц. С другой стороны, полимерная оболочка не лишила этот материал всех ее положительных качеств, важных для использования в томографии или при диагностике рака.

Эта методика производства наночастиц, по словам ее создателей, была недавно успешно запатентована ими в России. Ученые надеются, что их открытие не только улучшит работу компьютерных томографов, но и позволит создать новые методики одновременной терапии и диагностики рака.

РИА Новости