Золотые наночастицы помогают хирургам в борьбе с раковыми опухолями

Мозг человека – во многом неисследованная территория. Оперируя опухоль головного мозга, хирург решает сложную задачу. С одной стороны надо удалить все части опухоли, чтобы не допустить рецидивов болезни. С другой – удаление окружающих тканей может привести к непоправимым последствием.

Полностью исключить удаление здоровых тканей не может ни один, самый умелый хирург. Однако последнее изобретение ученых из Школы медицины Стэнфордского университета (Stanford University’s School of Medicine) значительно облегчает проведение ювелирных операций и повышает точность хирургического вмешательства.

Для визуализации границ опухоли ученые предложили использовать наночастицы золота. В наибольшей степени их эффективность проявляется при операциях глиобластомы, распространенной и агрессивной формы опухоли с ясными грубыми краями и совершенно незаметными крошечными пальцевидными отростками, продвигающимися вдоль кровеносных сосудов и нервных каналов для проникновения в здоровые ткани. Микроскопические очаги болезни - метастазы практически не видны хирургу во время операции, но служат плацдармами для возрождения опухоли после операции.

Наночастицы представляют собой микроскопические золотые шарики, диаметром примерно в 60 раз меньше человеческих эритроцитов, покрытые реагентом, делающим их заметнее. Введенные внутривенно, наночастицы доставляются к опухоли током крови. Ввиду того, что возле опухоли сосуды негерметичны, золотые частицы остаются вокруг очага болезни, обозначая его границы.

Для визуализации опухоли после того, как золотые частицы ее обозначили, используется три метода: магнитно-резонансная томография, метод фотоакустических изображений и метод комбинационных изображений.

С помощью МРТ фиксируют положение и размеры опухоли перед операцией. Метод фотоакустических изображений заключается в том, что под воздействием световых импульсов наночастицы поглощают энергию и нагреваются, после чего их положение фиксируется с помощью ультразвукового сканнера. В результате вычисляется и строится трехмерная модель опухоли. Фотоакустические изображения можно получать непосредственно во время операции, они полезны при работе хирурга над основной частью опухоли.

Для получения комбинационного изображения применяется инструмент SpectroPen, облучающий область контроля инфракрасным лазерным лучом. Золотые наночастицы усиливают возникающие при этом слабые комбинационные сигналы и делают их видимыми для специального микроскопа. Этот метод используется для поиска и удаления мельчайших метастаз, оставшихся незамеченными при удалении основной части опухоли.

Все три способа были успешно опробованы в ходе операций над лабораторными мышами, которым имплантировали клетки глиобластомы, а затем через вену в области хвоста ввели золотые наночастицы.

Ученые считают, что подобная методика визуализации может быть пригодна для борьбы и с другими формами опухолей. Кроме того, нагревание золотых шариков во время получения фотоакустических изображений потенциально может быть использовано для выборочного уничтожения части опухоли.

Как видим, постоянно дорожающее в последнее время золото полезно людям не только в качестве универсального средства обмена или сырья, из которого делают ювелирные украшения. Микроскопические золотые шарики способны облегчить страдания и продлить жизнь многим больным людям.

По материалам Stanford University

Комментарии: