В России разработали сверхчувствительные молекулярные термометры для борьбы с раком
Разработка должна помочь улучшить лечение разных опухолей
Как сообщает РИА Новости, международный коллектив учёных из Санкт-Петербургского государственного университета, Института физической химии и электрохимии имени Фрумкина РАН, Института общей и неорганической химии имени Курнакова РАН, НИТУ «МИСиС», Первого Московского государственного медицинского университета имени Сеченова, Поволжского государственного технологического университета и финских коллег из Технологического университета Лаппеэнранта разработал сверхчувствительные молекулярные термометры.
Уникальная разработка должна повысить точность и эффективность терапии различных опухолей. Не секрет, что некоторые перспективные методы их лечения — например, фотодинамическая и фототермическая терапии — требуют точного регулярного измерения температуры живых систем на уровне отдельных молекул. Например, при фотодинамической терапии опухоль облучают лазером для активации заранее введенного лекарства, что приводит к нагреву опухолевой ткани.
Однако для вызова терапевтического ответа опухоль можно нагревать до 42-45 градусов: при дальнейшем повышении температуры начнется сворачивание белков и повреждение соседних здоровых тканей. Теоретические расчёты и существующие термометры, по словам учёных, весьма неудобны и не обеспечивают высокой точности измерений. Решая эту проблему, российско-финский коллектив специалистов синтезировал вещества, которые могут работать как сверхточные термометры на молекулярном уровне.
«Молекулярные термометры — класс веществ, оптические характеристики которых меняются вместе с температурой. Мы синтезировали два таких вещества и изучили их люминесцентные свойства. При нагреве спектр их испускания и "время жизни" флуоресценции меняется — этого достаточно, чтобы фиксировать изменения температуры с точностью до 0,1 градуса. Считывание температуры происходит на том же оборудовании, которое применяется для облучения введённого препарата», — сказал эксперт лаборатории «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Роман Акасов.
Синтезированные вещества относятся к хорошо изученному классу водорастворимых порфиринов и отличаются от других молекулярных термометров простотой синтеза и модификации. Оценив токсичность полученных термометров, ученые обнаружили, что одно из соединений при облучении лазером достаточно токсично. По словам авторов, такое сочетание позволит использовать вещество не только как молекулярный термометр, но и как полноценный фотодинамический препарат со встроенной термометрией, способный бороться с опухолевыми клетками.
Ближайшей задачей учёных будет детальное исследование фотофизических свойств полученных порфиринов при длительном облучении в ходе фотодинамической терапии. Также научный коллектив планирует продолжить поиск новых препаратов комбинированного действия.