W Rosji stworzono termometry molekularne do walki z rakiem

Superwrażliwe termometry molekularne dla medycyny zostały stworzone przez rosyjsko-fiński zespół naukowców przy udziale specjalistów z Narodowego Technologicznego Uniwersytetu Badawczego MISiS.

Zdaniem autorów to wyjątkowe opracowanie zwiększy dokładność i skuteczność terapii różnych nowotworów. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Materials & Design.

Niektóre obiecujące metody leczenia nowotworów - takie jak terapie fotodynamiczne i fototermiczne - wymagają dokładnych, regularnych pomiarów temperatury żywych systemów na poziomie pojedynczych cząsteczek - stwierdzili naukowcy.

Na przykład w terapii fotodynamicznej guz jest napromieniany laserem w celu aktywacji wcześniej podanego leku, co prowadzi do ogrzania tkanki guza. Jednak, aby wywołać odpowiedź terapeutyczną, guz można ogrzać do 42-45 stopni: wraz z dalszym wzrostem temperatury rozpocznie się fałdowanie białek i uszkodzenie sąsiednich zdrowych tkanek.

Obliczenia teoretyczne i istniejące termometry, zdaniem naukowców, są bardzo niewygodne i nie zapewniają wysokiej dokładności pomiaru. Rozwiązując ten problem zespół specjalistów z udziałem naukowców z MISiS zsyntetyzował substancje, które mogą działać jak ultraprecyzyjne termometry na poziomie molekularnym.

Termometry molekularne to klasa substancji, których właściwości optyczne zmieniają się wraz z temperaturą. Temperaturę odczytuje się na tym samym sprzęcie, który jest używany do napromieniania wstrzykiwanego leku

- powiedział ekspert z laboratorium nanomateriałów biomedycznych MISiS Roman Akasow.

Zsyntetyzowane substancje należą do dobrze poznanej klasy porfiryn rozpuszczalnych w wodzie i, zdaniem autorów badania, różnią się od innych termometrów molekularnych łatwością syntezy i modyfikacji.

Po ocenie toksyczności otrzymanych termometrów, naukowcy odkryli, że jeden ze związków napromieniowany laserem jest dość toksyczny. Zdaniem autorów taka kombinacja pozwoli na wykorzystanie substancji nie tylko jako termometru molekularnego, ale także jako pełnowartościowego leku fotodynamicznego z wbudowaną termometrią, zdolnego do walki z komórkami nowotworowymi.

Kolejnym zadaniem naukowców jest szczegółowe zbadanie właściwości fotofizycznych otrzymanych porfiryn w warunkach długotrwałego naświetlania w trakcie terapii fotodynamicznej. Zespół badawczy planuje również dalsze poszukiwania nowych preparatów o połączonym działaniu.