Нанотехнологии: китайские ученые разрабатывают прибор для химиотерапии рака

Доставка препарата, подавляющего рост раковых клеток, в область опухоли позволит врачам существенно снизить дозу лекарств, повысить эффективность химиотерапии и избавить пациентов от тяжелых побочных симптомов.

Разработанный китайскими учеными качественно новый подход в лечении рака сумел подтвердить свою результативность в экспериментах на мышах.

В чем состоит идея

Доставку лекарства в область опухоли ученые решили "поручить" биологическим носителям: эритроцитам, красным клеткам крови, обеспечивающим транспорт кислорода. Оказалось, что противоопухолевые препараты можно с успехом "загружать" в эритроциты — лекарство с током крови попадает в опухоль и там накапливается.

Однако проблемой стала "разгрузка" препарата в нужном месте. Перед учеными стояла задача сделать этот процесс управляемым и контролируемым, чтобы отпуск лекарства можно было дозировать.

Предварительные эксперименты показали, что эритроциты начинают высвобождать препарат под воздействием электрического тока. Однако было непонятно, как реализовать такое воздействие без использования громоздкого внешнего оборудования и непосредственно в области опухоли.

Как использовали нанотехнологии

На помощь медикам пришли специалисты из Пекинского института наноэнергетики и наносистем при Китайской академии наук (CAS), а также из Института технологического проектирования при CAS.

Они разработали наногенератор, и тот можно использовать для выработки и передачи нужных электрических стимулов. Принцип работы наногенератора основан на трибоэффекте: возникновении электрических зарядов в процессе трения диэлектриков, полупроводников или металлов.

Как используется прибор

Наногенератор предполагается использовать в виде импланта и подшивать под кожу пациента. Прибор позволяет настраивать его работу, и в нужное время он обеспечивает высвобождение накопленного в опухоли препарата.

По величине имплант небольшой (2,5×2,5×0,5 см), но он в состоянии генерировать нужное количество электричества и контролировать дозу лекарства.

Что показали эксперименты на животных

Испытания нового прибора и его возможностей проводили на мышах с опухолями.

Тесты показали, что система доставки лекарств эритроцитами успешно работает, и трибоэлектрический наногенератор справляется с функциями стимуляции и контроля отпуска препарата. Рост опухолей у мышей подавлялся, и химические вещества меньше достигали здоровых клеток, что отчетливо снизило токсические побочные симптомы в сравнении с контрольной группой.

По мнению специалистов, в будущем прибор может применяться в качестве носимого или имплантируемого устройства и позволит эффективно лечить онкологические заболевания меньшими дозами препаратов.

Кирсанова Дина
Диетологи назвали необходимое для здоровья ежедневное количество воды Диетологи назвали необходимое для здоровья ежедневное количество воды Здоровье
Необходимый для здоровья объём воды высчитывается индивидуально, утверждает британские диетологи Сара Брюэр и Джульетт Келлоу из Центра контроля и профилактике заболеваний.
Биолог оценила риски от прививки против COVID-19 Биолог оценила риски от прививки против COVID-19 Здоровье
Во многих странах мира началась вакцинация населения от COVID-19. В единичных случаях после применения вакцины наблюдаются побочные эффекты.