SFU Logo
  • Мой СФУ
  • Расписание
  • Медиа
  • Новости
  • Спорт
  • Почта
  • Библиотека
  • Допобразование
  • Обращения граждан
  • Приоритет 2030
  • Институты и сайты
SFU Logo
SFU Logo
Сведения о вузе
SFU Logo
Сведения о вузе
ГлавнаяМедиаВсе новостиСуперпарамагнитные частицы помогут разрушить раковые клетки

Суперпарамагнитные частицы помогут разрушить раковые клетки

18 марта 2025 г. | наука

Коллектив Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ провёл комплексное аналитическое и численное исследование свойств однодоменных суперпарамагнитных частиц магнетита, которое направлено на избирательное повреждение мембран злокачественных клеток и улучшение стратегий противораковой магнитомеханической терапии.

Образование в зоне злокачественной опухоли многочастичных анизотропных агрегатов, состоящих из наночастиц магнетита, возможно даже в отсутствии внешнего магнитного поля. Агрегаты наночастиц магнетита в сочетании с наночастицами золота могут избирательно связываться с механорецепторами (специфическими трансмембранными белками) на мембранах злокачественных клеток с помощью аптамеров (синтетических нуклеотидов).

«Рост агрегатов магнитных наночастиц сопровождается увеличением суммарного магнитного момента агрегатов и силы механического воздействия на клеточные механорецепторы. Такое усиленное взаимодействие может способствовать программируемой гибели злокачественных клеток (апоптозу) при воздействии переменного магнитного поля. Представленный анализ позволяет объяснить экспериментальные результаты магнитомеханической терапии с использованием наночастиц магнетита и золота, которая эффективно подавляет карциному Эрлиха in vivo и in vitro в переменном магнитном поле», — рассказала кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ Полина Власова.

На основании имеющихся в литературе сценариев индуцирования апоптоза в злокачественных клетках с помощью магнитомеханической терапии и успешного подавления деления злокачественных клеток в исследовании, учёные СФУ высказали ряд предположений.

«Во-первых, активация клеточных механорецепторов, которые могут запускать апоптоз при достижении критического порога силы, указанного в литературе в соответствующих экспериментах, не может быть достигнута с отдельными суперпарамагнитными наночастицами магнетита. Во-вторых, используя метод броуновской динамики с реалистичными парными потенциалами, мы показали, что частицы магнетита могут анизотропно агрегировать даже в отсутствие внешнего магнитного поля, сохраняя магнитные моменты за счёт постепенного подавления тепловых флуктуаций в частицах при росте агрегата и увеличения дальнодействующего диполь-дипольного взаимодействия. Такие агрегаты могут образовываться на поверхности золотых наночастиц, избирательно связанных с мембранами злокачественных клеток», — пояснил профессор, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ Сергей Карпов.

Агрегация магнитоупорядоченных наночастиц магнетита сопровождается важными эффектами, которые составляют основу магнитомеханической терапии, а также обеспечивают её эффективность.

«Тепловые флуктуации магнитных моментов в отдельных суперпарамагнитных наночастицах размером менее 15 нанометров эффективно подавляются. Важно, что стабильный магнитный дипольный момент сохраняется в частицах магнетита, размер которых составляет не менее 20-25 нанометров. Общий магнитный момент формирующегося агрегата увеличивается, что приводит к росту силы, действующей на трансмембранные белки злокачественной клетки, превышающей критический порог запуска апоптоза. Кроме того, взаимодействие магнитных моментов наночастиц в условиях ориентационного упорядочения порождает коллективное магнитное поле. Это коллективное поле заметно повышает барьер перемагничивания для небольших суперпарамагнитных магнетитовых наночастиц, что позволяет подавлять тепловые флуктуации и стабилизировать магнитный момент внутри агрегатов наночастиц. Следовательно, это усиливает механическое воздействие магнитных частиц на клеточную мембрану», — подчеркнул ведущий научный сотрудник и директор Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ Сергей Полютов.

Магнитная нанотераностика, включающая в себя наряду с диагностикой также и лечение злокачественных новообразований при помощи магнитных наночастиц, обладает рядом преимуществ по сравнению с методами лазерной фотодинамической терапии, а также химическим и радиационным воздействием на организм.

По мнению исследователей, результаты работы могут использоваться для улучшения протоколов комплексного лечения злокачественных новообразований за счёт более щадящей и малоинвазивной магнитомеханической терапии в негреющих переменных магнитных полях.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Nanoparticle Research.

Первыми сообщили Indicator.Ru

АбитуриентуШкольникуСтудентуАспирантуСотрудникуПартнёруПрессе
АбитуриентуШкольникуСтудентуАспирантуСотрудникуПартнёруПрессе
  • Общая информация
  • Структура
  • Все документы
  • Партнёры
  • Закупки
  • Карьера в СФУ
  • Позиции СФУ в рейтингах
  • СФУ в федеральных проектах
  • Символика
  • Кампус
  • Общественная приёмная
  • Политика конфиденциальности
  • Общая информация
  • Бакалавриат, специалитет
  • Магистратура
  • Аспирантура
  • Докторантура
  • Полезные материалы
  • Контакты
  • Иностранным абитуриентам
  • Общая информация
  • Расписание
  • Образовательные программы
  • Графики учебного процесса
  • Платное обучение
  • Электронное обучение СФУ
  • Возможности для студентов
  • Дополнительное образование
  • Документирование учебной деятельности
  • Общая информация
  • Сотруднику
  • Исследования
  • Трансфер технологий
  • Инфраструктура
  • Аспирантура
  • Докторантура
  • Научная аттестация
  • Научные журналы СФУ
  • Общая информация
  • Бронирование пространств
  • Студенческие организации и объединения
  • Мероприятия
  • Коворкинги
  • Спорт
  • Общая информация
  • Международное сотрудничество
  • Для выезда за рубеж
  • Для иностранных граждан
  • Документы
Сведения об образовательной организацииПротиводействие коррупцииБанковские реквизитыАрхив

© Сибирский федеральный университет, 2006-2025

Сделано