В научном журнале Nanomedicine была опубликована новаторская работа группы исследователей под руководством профессора физики UTA Вэя Чена. Ученые представили концепцию применения микрочастиц диоксида титана (TiO2) для селективного уничтожения раковых клеток, минимизируя вред для окружающих здоровых тканей. Этот инновационный подход получил название микродинамической терапии (МДТ) и основан на активации частиц микроволновым излучением.
Новый принцип активации
Ранее наночастицы TiO2 уже изучались в контексте противораковой терапии, но их активация обычно требовала света или ультразвука. Команда профессора Чена впервые продемонстрировала, что эти частицы можно эффективно «запускать» с помощью микроволн. Это открытие существенно расширяет потенциальные возможности лечения, особенно для труднодоступных опухолей.
Механизм действия: сила реактивных форм кислорода
Как объяснил профессор Чен, принцип работы терапии основан на реактивных формах кислорода (АФК) — высокоактивных молекулах, которые в норме образуются в организме как побочный продукт метаболизма. В малых количествах АФК помогают бороться с токсинами, но их избыток становится разрушительным для клеточных структур. Наночастицы TiO2, проникая в клетки и активируясь микроволнами, запускают массированную выработку АФК. Это приводит к повреждению клеточных мембран, митохондрий и ДНК, что в конечном итоге вызывает гибель клетки.
Ключевое преимущество: избирательность
«Почему это работает?» — задается вопросом профессор Чен. Ответ кроется в фундаментальном различии между здоровыми и раковыми клетками. «Раковые клетки изначально существуют в состоянии более высокого оксидативного стресса, то есть уровень АФК в них уже повышен», — поясняет ученый.
По теме: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.
«Наша терапия позволяет довести концентрацию АФК в раковых клетках до критического, летального порога, в то время как в здоровых клетках этот порог не достигается. Это и обеспечивает избирательность метода».Экспериментальные доказательства и сравнение с другими методами
В сотрудничестве с коллегами из Академии медицинских наук провинции Гуандун и Университета Бейхан были проведены эксперименты на моделях остеосаркомы (рака кости). Результаты показали, что комбинированное воздействие наночастиц TiO2 и микроволнового излучения значительно подавляет рост опухолей. Важно отметить, что ни частицы, ни излучение по отдельности не давали сравнимого токсического эффекта. Исследователи также отмечают, что микроволновая абляционная терапия в данном случае показала результаты, превосходящие традиционную МДТ.
Глубокое проникновение — главный козырь микроволн
Одним из основных ограничений фотоактивируемой терапии является неспособность света проникать глубоко в ткани, что делает лечение внутренних опухолей проблематичным. Микроволновое излучение лишено этого недостатка — оно обладает гораздо большей глубиной проникновения и свободно проходит через различные типы биологических тканей и неметаллические материалы, что открывает путь к терапии глубоко расположенных новообразований.
Перспективы и дальнейшие шаги
«Это открытие действительно захватывающее, поскольку оно может привести к созданию новых методов лечения рака с минимальными разрушительными побочными эффектами», — поделился впечатлениями профессор Чен. «Локализованное и целенаправленное воздействие позволяет сохранить здоровые клетки, что укрепляет общее состояние пациента и его способность бороться с болезнью». Пилотные исследования подтверждают многообещающий характер МДТ, однако ученые подчеркивают, что метод все еще находится в стадии разработки, и его потенциальные ограничения требуют дальнейшего тщательного изучения.
Стоит еще зайти сюда: Новости науки и техники.
Источник статьи: Ученые исследовали использование наночастиц TiO2 в борьбе с раком.