Американские исследователи разработали метод обнаружения признака многих болезней – повышенное содержание перекиси водорода в организме – с помощью наночастиц.

При многих болезнях, сопровождающихся хроническим воспалением, таких как заболевания сердца, рак, и нейродегенеративных процессах, например синдроме Альцгеймера, пораженный орган вырабатывает повышенное количество перекиси водорода. Точное измерение уровня содержания перекиси в организме помогло бы диагностировать эти заболевания на ранних стадиях. Однако создать контрастные агенты, которые бы смогли визуализировать ее в организме, долго не удавалось. В настоящее время единственный способ визуализации перекиси водорода – флуоресцентные пробы, которые, однако, не проникают достаточно глубоко в ткань.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Нирен Мерфи (Niren Murthy) из Института технологий Джорджии (Georgia Institute of Technology, США) с коллегами разработали методику обнаружения очень малых (следовых) количеств перекиси водорода в живых организмах. Они создали наночастицы, содержащие сложные эфиры и флуоресцентные красители. Когда частицы встречают перекись, реакция эфира с нею возбуждает люминофор, который в свою очередь испускает фотоны. Флуоресцентный краситель инкапсулирован в наночастицу эфира, что позволяет локализовать все реагенты этой трехкомпонентной реакции на расстоянии нескольких нанометров друг от друга.

Ученые вводили частицы в брюшную полость мышей и следили за ними на аппарате для регистрации биолюминесценции. Оказалось, что у мышей, страдающих воспалительным заболеванием, пораженные органы испускали больше света, чем органы здоровых мышей. Кроме того, испускались фотоны с длиной волны 630 нм, что свидетельствует о том, что частицы проникают глубоко в ткани.

Наночастицы, созданные американскими учеными, предположительно нетоксичны, однако для подтверждения этого сейчас проводятся дополнительные клинические эксперименты. Если безопасность «диагностических» частиц подтвердится, то данная технология станет простым и эффективным средством диагностики многих заболеваний на ранней стадии.