Углеродные нанотрубки улучшают фотоаккустическое отображение

// // Нанотехнологии в медицине //

Фотоаккустическое отображение представляет собой способ, который позволяет более глубоко заглянуть внутрь организма, чем традиционные оптические методы. Исследователи из Стенфордского университета, США, обнаружили, что нанотрубки, содержащие циклические пептиды, являются прекрасными контрастными агентами для отображения опухолей. Ученые провели лабораторные опыты, вводя раствор с нанотрубками внутривенно мышам, имеющим опухоли и обнаружили, что фотоаккустический сигнал усилился в восемь раз. Эта методика может использоваться, как непроникающий  способ диагностики рака, а также при наблюдении за ходом проведения различных видов нанотерапии.

Привычная техника оптического отображения не годится для живой ткани из-за рассеивания света в биоматерии, что приводит к плохому разрешению. При фотоаккустическом отображении замеряется ультразвук, производимый направленными на участок диагностики фотонами. Это достигается вследствие того, что исследуемая ткань нагревается под воздействием и расширяется. Это, в свою, очередь, вызывает колебания соседних тканей и может диагностироваться датчиком ультразвука.

Хотя эффективность этой техники известна давно, ей требовались контрастные агенты, поскольку многие болезни не дают фотоаккустического контраста сами. Разработаны многие агенты, но другой трудностью являлось введение их в пораженную область. Ученый Санжив Гамбир (Sanjiv Gambhir ) и его коллеги продемонстрировали в ходе экспериментов, что одностеночные углеродные нанотрубки, сопряженные с  циклическим аргинин-глицин-аспарагин пептидами представляют собой идеальные контрастные агенты, усиливающие испускаемый сигнал в восемь раз. Для разрастания опухоль использует кровеносные сосуды, в которых содержатся рецепторы, так называемые интегрины. К ним и цепляются нанотрубки с пептидами. Поскольку нанотрубки хорошо поглощают свет и выделяют нагрев, они и обеспечивают такой хороший результат наблюдения.

Данная технология может также использоваться для лечения рака путем блокирования кровеносных сосудов. В дальнейшем ученые планируют провести опыты с другими наночастицами, которые могут быть более чувствительны, чем нанотрубки и применить методику при диагностике других заболеваний.