Нанотрубки детектируют лекарства против рака в живых клетках

Исследователи из Массачусетского Технологического Института (MIT) разработали сенсоры для определения противораковых препаратов (например, цисплатина), а также и других веществ, повреждающих ДНК, на основе углеродных нанотрубок. Сенсоры могут работать непосредственно в живых клетках.

Рисунок из Nature Nanotechnology, 2008, doi:10.1038/nnano.2008.369

Сенсоры, разработанные Майклом Страно (Michael Strano), могут использоваться для мониторинга состояния пациентов, проходящих курс химиотерапии для того, чтобы удостовериться, что препараты эффективно борются с развитие опухоли. Многие лекарства для химиотерапии способны разрушать ДНК, приводя к развитию побочных эффектов, поэтому весьма важно быть уверенным, что препараты атакуют именно свои молекулярные мишени.

Новый сенсор может определять ДНК-алкилирующие агенты, класс соединений, к которым относится цисплатин и такие окислители, как перекись водорода и гидроксильные радикалы. Сенсоры позволяют следить за живыми клетками во время достаточно длительного периода времени. Сенсор может определить точное местонахождение молекул внутри клеток, с его помощью можно определить даже одну молекулу перекиси водорода.

Преимущество новой технологии объясняются тем обстоятельством, что углеродные нанотрубки могут флуоресцировать при излучении в диапазоне ближнего ИК, ткани человека в этих условиях не проявляют флуоресценции, что позволяет легко отслеживать нахождение нанотрубки.

Каждая нанотрубка покрыта молекулой ДНК, которая может связываться с ДНК-повреждающими агентами, присутствующими клетками. Взаимодействие ДНК-блокатор ДНК меняет интенсивность и/или длину волны флуоресцирующего излучения, испускаемого нанотрубкой. Различные агенты приводят к появлению различных сигнатур в спектре флуоресценции, что позволяет легко их различать. Кроме этого, покрытие ДНК сводит к минимуму возможность проявления токсичных эффектов, характерных для углеродных нанотрубок.

В развитие исследования специалисты из MIT планируют использовать новый тип сенсоров для определения влияния на организм антиоксидантов различного типа и применить сенсоры для разработки методов более эффективного использования токсичных препаратов для химиотерапии.

Источник: chemport.ru