Встроенные наносенсоры выявят болезни

Доктор Джеймс Бэйкер (James R. Baker) и его коллеги надеются создать такие датчики - микроскопические устройства, в тысячи раз тоньше человеческого волоса, - с помощью нанотехнологий. Исследование, которое уже долгие годы проводится в университетском Центре биологических нанотехнологий, направлено на разработку новых способов обнаружения раковых клеток в организме и борьбы с этой страшной болезнью.

Новый метод выявления раковых клеток основывается на вживлении в тело человека крошечных сферических резервуаров, сделанных из синтетических полимеров под названием дендримеры (от греч. dendron - дерево). Эти полимеры были синтезированы в последнее десятилетие и имеют принципиально новое, не цельное строение, которое напоминает структуру кораллов или дерева. Такие полимеры называются сверхразветвленными или каскадными. Те из них, в которых ветвление имеет регулярный характер, и называются дендримерами.

В диаметре каждая такая сфера, или наносенсор, достигает всего 5 нанометров - 5 миллиардных частей метра (для сравнения, диаметр обычной булавочкой головки составляет миллион нанометров). Это позволяет разместить на небольшом участке пространства миллиарды подобных наносенсоров.

Наносенсоры смогут попасть в тело человека через пластырь на коже или же вместе с пищей. Оказавшись внутри тела, эти крошечные датчики проникнут в лимфоциты - белые кровяные клетки, обеспечивающие защитную реакцию организма против инфекции и других болезнетворных факторов.

При иммунном ответе лимфоидных клеток на определенную болезнь или условия окружающей среды - простуду или воздействие радиации, к примеру, - белковая структура клетки изменяется. Каждый наносенсор, покрытый специальными химическими реактивами, при таких изменениях начнет флуоресцировать или светиться.

Чтобы увидеть это свечение, д-р Бэйкер и его коллеги планируют создать специальное устройство, сканирующее сетчатку глаза. Лазер такого устройства должен засекать свечение лимфоцитов, когда те один за другим проходят сквозь узкие капилляры глазного дна. Если в лимфоцитах находится достаточное количество помеченных сенсоров, то для того, чтобы выявить повреждение клетки, понадобиться 15-секундное сканирование, заявляют ученые.

Сама идея находится пока в состоянии исследования, однако она уже привлекла внимание руководства НАСА, которое выделило деньги на проведение дальнейших исследований - $2 млн. в расчете на 3 года. НАСА заинтересовала возможность создания вышеописанных датчиков, постоянно отслеживающих уровень радиации, которому подвергается космонавт, и появление любых признаков болезни или инфекции в его организме. По словам г-на Бэйкера, его команда работала над подобной технологией выявления раковых клеток, однако до завершения исследования пока еще далеко. Пока неясно, например, каким образом можно будет уловить свечение наносенсоров в белых клетках крови, когда вокруг находится огромное количество более темных красных кровяных клеток. Исследователи уже добились определенных успехов на лабораторных опытах с культурами клеток, и уже в этом году планируется испытать новую технологию на животных.

Источник: по материалам abcNews.