Учёные Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ провели всесторонний анализ и математическое моделирование свойств однодоменных суперпарамагнитных частиц магнетита. Исследование открывает путь к точечному воздействию на мембраны раковых клеток и оптимизации методов магнитомеханической терапии.
Агрегаты магнетита против онкологии
Эксперименты показали, что в зоне опухоли формируются анизотропные скопления наночастиц магнетита даже без внешнего магнитного поля. В комбинации с золотыми наночастицами эти агрегаты избирательно присоединяются к механорецепторам раковых клеток через аптамеры — искусственные нуклеотиды.
Механизм запуска апоптоза
«Увеличение размеров скоплений наночастиц усиливает их магнитный момент и механическое давление на клеточные рецепторы. Это взаимодействие провоцирует запрограммированную гибель злокачественных клеток под воздействием переменного поля. Наши расчёты подтверждают эффективность терапии против карциномы Эрлиха как in vivo, так и in vitro», — отметила исследователь СФУ Полина Власова.
Новые горизонты магнитомеханического воздействия
Сергей Карпов, ведущий специалист центра, пояснил: «Отдельные наночастицы магнетита неспособны активировать механорецепторы для запуска апоптоза. Однако моделирование броуновской динамики доказало, что частицы образуют анизотропные агрегаты без внешнего поля. Эти структуры формируются на золотых наночастицах, которые связываются с мембранами опухолей».
Стабильность и эффективность агрегатов
Директор центра Сергей Полютов подчеркнул: «В агрегатах размером от 20 нм подавляются тепловые флуктуации, что усиливает суммарный магнитный момент. Коллективное поле стабилизирует частицы и многократно повышает механическое воздействие на клетки, преодолевая порог запуска апоптоза».
Будущее терапии
Магнитомеханический подход предлагает щадящую альтернативу традиционным методам. Учёные СФУ уверены: интеграция наночастиц магнетита в клинические протоколы позволит создать эффективные неинвазивные стратегии борьбы с онкологией.
Источник: indicator.ru
