Магнитные наночастицы уже на протяжении нескольких лет вызывают интерес у онкологов как многообещающее средство в борьбе с раком.
Концепция исследователей проста и элегантна: частицы проникают в опухолевые клетки, а затем под влиянием переменного магнитного поля нагреваются и разрушают их изнутри. Этот подход называется магнитной гипертермией, и он действительно достаточно успешно применяется в онкологии для уничтожения некоторых типов опухолей.
Тем не менее, ранее такие частицы могли только разрушать — восстановление поврежденных тканей требовалось проводить отдельно. Теперь специалисты из Бразилии и Португалии разработали инновационные наночастицы, которые одновременно устраняют рак и способствуют организму в восстановлении полученных повреждений.
Команда под руководством Анжелы Андраде из Федерального университета Ору-Прету создала композитные наночастицы с магнитным ядром из оксида железа и оболочкой из биоактивного стекла. Магнитное ядро отвечает за уничтожение опухоли с помощью гипертермии, а стеклянная оболочка инициирует процесс регенерации костной ткани.
При взаимодействии с жидкостями, имитирующими среду человеческого организма, эти наночастицы быстро покрываются слоем апатитов — фосфатных минералов, которые схожи по составу с неорганическим компонентом костей. Это позволяет частицам легко интегрироваться в костную ткань и способствует её восстановлению. «Среди протестированных составов наибольшую скорость минерализации и самый сильный магнитный отклик продемонстрировала формула с повышенным содержанием кальция, что делает её идеальным кандидатом для биомедицинского применения», — отметила Андраде.
Принцип работы таких частиц можно описать формулой «найти, уничтожить, восстановить». Наночастицы целенаправленно накапливаются в раковых клетках, обходя здоровые. Под воздействием внешнего магнитного поля они нагреваются и разрушают опухоль, а затем их биоактивное покрытие стимулирует рост новой костной ткани на месте повреждения.
«Мы значительно продвинулись в понимании того, как химия и структура поверхности влияют на эффективность магнитных биоматериалов, — добавила Андраде. — Полученные результаты открывают возможности для создания всё более совершенных многофункциональных материалов, безопасных и эффективных для клинического применения».
