Исследователи из Канады разработали и синтезировали наночастицы, которые при освещении их лазером высвобождают синглетный кислород. Новые наночастицы могут увеличить эффективность фотодинамической терапии.

В определенных условиях кислород, свет и молекулы фотосенсибилизатора могут способствовать образованию короткоживущих и крайне реакционноспособных частиц синглетного кислорода.

Этот процесс является основой фотодинамической терапии, которая применяется для лечения некоторых линий рака. Обычно для фотодинамической терапии необходимо наличие кислорода в клетках-мишенях, однако опухолевые клетки зачастую содержат гораздо меньше кислорода, чем здоровые ткани.

Рис. 1. Рисунок из Chem. Commun., 2013, DOI: 10.1039/c3cc42217h.

Нейл Бранда (Neil Branda) с коллегами из Университета Саймона Фрейзера разработали систему, которая не зависит от содержания кислорода в ткани-мишени. Исследователи закрепили лиганды на основе эндопероксида антрацена на поверхность наночастиц золота.

Облучение этих частиц импульсами лазера вызывает фототермический эффект, который дает достаточное количество тепла для разрушения эндопероксидных связей и высвобождения синглетного кислорода.

Цзяньжан Жао (Jianzhang Zhao), специалист по фотосенсибилизаторам из Технологического Университета Далянь (Китай) отмечает, что система подтверждения концепции, предложенная исследователями из США, предлагает новый способ контролируемого получения синглетного кислорода.

Лилиана Фрук (Ljiljana Fruk), эксперт по биофункционализации наночастиц из Технологического Университета Карлсруэ, отмечает, что

результаты работы являются исключительным примером принципиально нового применения известных концепций – способность наночастиц золота выделять тепло при облучении уже сравнительно давно применяется для направленного апоптоза клеток.

Фрук полагает, что

направленная доставка наночастиц по назначению станет дополнительной задачей, которую нужно будет решить для практического применения новой технологии, добавляя, однако, что уже существуют стратегии направления наногруза по месту назначения в организме.

Бранда планирует модифицировать новые наночастицы, сделав их растворимыми в воде и совестимыми с клетками.

Исследователь отмечает, что

это даст возможность осуществить высвобождение синглетного кислорода в живых тканях, которое сначало надо будет протестировать на клеточных культурах, а затем – на тканях и полноценных живых организмах.