Нанотрубки для диагностики рака

Американские исследователи сделали первый шаг к созданию на основе нанотрубок системы диагностики, а, возможно, и лечения рака.

Ученые из Университета Делавер и Томаса Джефферсона (Univ. Delaware и Thomas Jefferson Univ., США) изучили взаимодействие нанотрубок с антителами. Это очень важно, поскольку антитела применяют для обнаружения раковых заболеваний. Антитела вырабатывает иммунная система как отклик на появление в организме чужеродных веществ, называемых антигенами. Одним из наиболее важных свойств антител является их специфичность – каждое антитело избирательно взаимодействует с определенным антигеном.

Американские исследователи сумели достичь высокой степени функционализации нанотрубок антителами. На первом этапе при помощи поверхностно-активных веществ они провели эффективное разделение нанотрубок. Затем на них были нанесены люминесцентные метки для изучения с помощью конфокальной микроскопии взаимодействия нанотрубок и антител. Для функционализации использовали антитела, специфичные к рецепторам на поверхности клеток рака молочной железы человека. Степень связывания нанотрубок и антител оказалась очень высокой – более 80%.

Кроме того, ученые изучили возможность электронного детектирования антител с использованием полевых транзисторов на одностенных нанотрубках (ОСНТ). Был приготовлен специальный раствор, содержащий антитела, специфичные к анти-онкогенам. Адсорбция на ОСНТ антител из этого раствора привела к изменению проводимости канала транзистора, зависящему от концентрации антител: при увеличении концентрации проводимость заметно снижалась.

Циркулирующие раковые клетки часто выделяют характерные поверхностные маркеры, благодаря чему возможна ранняя диагностика заболевания. Ученые предполагают, что их взаимодействие с адсорбированными антителами может привести к изменениям проводимости в устройствах на ОСНТ в зависимости от плотности маркеров на раковых клетках. Это позволит обнаруживать живые раковые клетки в биологических жидкостях путем неинвазивных (безвредных) или почти неинвазивных процедур.

Таким образом, в одном исследовании предложены сразу два возможных аспекта использования нанотрубок в онкологии: для локальной доставки лекарственных средств (непосредственно к злокачественным клеткам) и для обнаружения антител, специфичных к анти-онкогенам.