Нановзрывчатка для клеток, пораженных раком и ВИЧ

Ученые Миссурийского университета и армии США создали нановзрывчатку, при взрыве которой возникает сверхзвуковая ударная волна, улучшающая транспорт лекарственных препаратов в опухолевые клетки, но не затрагивающая здоровые клетки.

Взрывная смесь (нанотермит) состоит из металловидного топлива (оксид меди) и окислителя (наночастицы алюминия). В наномасштабах создаваемая площадь реакции между реагирующими компонентами очень велика, поэтому возгорание происходит моментально. Возникающая ударная волна превышает скорость звука в сплошной среде в 3 раза (число Маха – до 3), достигая 1500-2300 м/с.

Нановзрывчатку располагают в миниатюрный наноприбор, предназначенный для упрощения попадания лекарственного вещества в точности в клетки, пораженные опухолью или вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). В обычной взрывной смеси ударная волна образуется вследствие детонации. В отличие от этого, ударная волна при быстром горении нановзрывчатки образуется без детонации. Это и есть особенность новой технологии, дающая ей ее преимущества.

После инъекции лекарственного препарата он распределяется по организму человека с кровью. Затем в место опухоли подается импульс, который активирует в месте опухоли нановзрывчатку. Ударные волны взрыва приводят к повреждению опухолевых клеток, и через появившиеся отверстия препарат проникает в эти клетки.

Этот метод резко ускоряет доставку лекарственного вещества точно по назначению – за миллисекунды. Метод удачно апробирован на животных. При этом показана его успешность в 99% случаев. Лекарственный препарат проник почти во все опухолевые клетки. Неизбежное повреждение здоровых клеток оказалось намного меньше, чем при применении других методов лечения, например, при химиотерапии.

Для завершения разработки технологии потребуется еще 2-5 лет. После этого нановзрывчатка может быть с успехом применена не только в медицине, но и в геологии и сейсмологии. Достаточно упомянуть, что первоначально армия США ограничивала область применения технологии обнаружением взрывных устройств. При взрывах возникают ударные волны, которые отражаются от объектов, находящихся под землей, позволяя определять их местонахождение.

Нанокластеры – частицы, состоящие только из нескольких десятков, сотен или тысяч отдельных атомов. Свойства нанокластеров абсолютно иные, чем у материалов того же состава, но привычных размеров. Из нанокластеров можно создавать материалы с любыми проектируемыми свойствами, как из строительных блоков.

Текст:
М. Павлов

ЕВРОСМИ.RU