Нанотехнологиялар

6.6-сурет. Наноқабықшалар қарапайым, бірақ өте тиімді наноагенттер 
болып табылады
Алтынның жұқа қабатымен қапталған аса кішкене кварц шар- 
лары негізіндегі нанобөлшектер инфрақызылға жақын диапазонда 
жарық жұта отырып (электромагниттік сәулелену) жасалынды, ол 
адам денесінің ұлпасы арқылы оңай өте алады (электромагниттік 
сәулеленудің спектрінің көрінетін бөлігі ұзын толқындар үшін - 
қызыл, ал қысқа толқындар үшін - күлгін түсті болып келетіндігі 
белгілі), 6.7-сурет.
6.7-сурет. Электромагниттік сәуле шығарудың толқын ұзындығы мен 
энергиясының шкаласы
Қатерлі ісікті емдеудің жаңа әдісі, кішкентай нано - қабықшалар 
қанмен бірге қатерлі ісіктің ішіне енуіне негізделген. Ісіктегі қан 
тамырларының кішкене қуыстары болғандықтан, наноқабықшалар 
сонда тұнып, ісіктің ішінде ғана жиналады. Бұл құбылыс жоғарғы 
өткізгіштік және ұсталыну (епһапсегі регтеаЬіІіІу апгі геіепііоп - ЕРК)

деп аталады. Наноқабықшаларды сол сияқты антиденелермен қосып 
және онкоақуыздарға (онкогенді, яғни қатерлі ісік ақуыздары) немесе 
маркерлерге қарсы бағыттауға болады.
Демек, наноқабықшалар қатерлі ісікке екі түрлі жолмен 
жеткізіледі: ЕРК немесе антидене көмегімен. Бірақ қатерлі ісіктің 
барлық түрлерінің антидене жасауға болатындай анық белгіленген 
маркерлері бола бермейді. Алайда, біздің бақытымызға орай ЭПР- 
ді қатерлі ісіктің көптеген түрлеріне ешбір маркерсіз пайдалануға 
болады.
Мысалы, сүт безінің қатерлі ісігін емдеу үшін алтынмен 
қапталған наноқабықшаларды қатерлі ісікпен бірігуге қабілетті анти­
денелермен байланыстырады. Тышқандарға жасалған тәжірибеде 
осы наноқабықшалар бар қатерлі ісік жасушаларын инфрақызыл 
лазер сәулесімен жарықтандырған. Сонымен қатар, алтын лазерлік 
сәулеленуді жұтып алған, наноқабықшалар қызып, ал сау ұлпалар 
суық болған. +55
0
С температурада қатерлі ісік жасушалары күйіп 
кетіп, ал сау жасушалар бүтін және өзгеріссіз күйінде қалған.
Бұл бағытталған емдеудің артықшылығы, тек қана қатерлі ісікке 
шалдыққан аймақтар «күйеді», ал сау ұлпаларға еш зақым келмейді. 
Бұл ерекшелік химиятерапиямен салыстырғанда, осы әдістің 
артықшылығын көрсетеді. Химиятерапия кезінде барлық жылдам 
өсетін жасушалар өледі, қатерлі ісік жасушалары немесе сау жасу- 
шалар (осы себептен химиятерапияны өткен науқастардың шашта- 
ры түседі - шаш қабының жасушалары бөлінеді және басқалармен 
салыстырғанда тез өседі де бірінші болып жойылады).
Ғалымдар тышқандарға жасаған тәжірибе ешқандай ем алмаған 
және 30 күннен кейін өліп қалған тышқанмен салыстырғанда, сүт 
безінің қатерлі ісігінің жасушаларын жоюда 
1 0 0
пайыздық тиімділікке 
қол жеткізді. Осындай тамаша нәтиженің арқасында адамдарға 
тәжірибе жасау 2005 жылдан басталды.
Тік ішектің қатерлі ісігін емдеу үшін тышқандарға жасалған 
тәжірибеде зерттеушілер наноқабықшалардың күре тамыр инъекция- 
сынан және қатерлі ісікпен зақымданған аймақты сәулелендіргеннен 
кейін 
6
сағат өткен соң барлық қатерлі ісік жасушаларының 
жойылғанын байқаған. 
1 0
-шы күн наноқабықшалармен өңделген 
ісіктер толық жойылып кеткендігі байқалған, ал бақыланушы 
тышқандардың ісіктері қауіпсіз болып қалған.
2 1
-ші күні ісіктері бар барлық бақыланушы тышқандар өліп 
қалған, ал жоғарыдағы әдіспен емделген тышқандарда ісіктер қайта 
пайда болмаған.
Жаңа емдеу әдістерінің әлеуетін зерттейтін ғалымдардың ал-

дымен осы емдеудің жаңа әдісінің аурудың өзінен де қауіпті емес 
екендігіне көз жеткізулері керек. Мұндай қиындықтар нанобөлшектер 
белгіленген орынға түспесе (биологиялық таралу), денеде мәңгілік 
қалып қалса (тазалығы) немесе улы болса (уыттылық) туындай- 
ды. Міне, сондықтан наноқабықшаны қолданар алдында оның 
биологиялық таралу деңгейін, тазалығын және уыттылығын тексеріп 
алу керек болады. Наноқабықшалар осы тексерістен ойдағыдай өтті.
Өткір инфрақызыл сәулелену көмегімен осындай қатерлі 
ісікті емдеудің негізінен жаңа және жақсартылған әдістері жуырда 
көптеген ем алушылардың қиындықтарынан және жанама әсерлерден 
құтылуларына көмектеседі. Сонымен қатар, бұлар емдеудің тиімділігін 
жоғарылатуға мүмкіндік береді, себебі ағзаның қатерлі ісік жасуша- 
ларымен бірге сау жасушалары жойылатын химиятерапиядағыдай 
ағза ызаланып қарсыласпаса да болады.
ТЕРІНІ ДӘНЕКЕРЛЕУ
Қоршаған сау ұлпаларды қыздырмай инфрақызыл жарықты 
жұтатындай етіп наноқабықшаларды жобалауға болатындықтан, 
оларды Райс университетінде (АҚШ) профессор Уэсттің зертхана- 
сында ұлпаларды “дәнекерлеу” үшін пайдалануға болады деп шешті. 
Мұндай әдіспен дәнекерленген ұлпалар жақсы әрі жылдам жазылады. 
Бұл әсіресе өте жас және егде адамдар үшін аса маңызды.
Ұлпаларды дәнекерлеу үшін наноқабықшаларды альбуминнің 
(ақуыздың) ерітіндісіне батырады да, оны жарақаттың аймағына 
жағады. Жарақат аймағының инфрақызыл жарықтармен жарықтануы 
кезінде наноқабықшалар қызады және оларды қоршаған ақуыздар 
денатурацияға ұшырайды да, (яғни тауық жұмыртқасын таба- 
да қуырған кездегі тауық жұмыртқасының ақуызы сияқты өзінің 
құрылымын өзгертеді), металдарды дәнекерлеген кездегідей жабы- 
сып қалады. Инфрақызыл жарықтану кезінде наноқабықшаларсыз 
ешқандай дәнекерлеу ісі болмаған болар еді, 
6
.
8
-сурет.
Наноқабықшаларсыз қарапайым лазерлік дәнекерлеу кейбір 
мәселелермен байланысты. Мәселе жарықтық сәуле шығарудың 
үлкен тереңдікке өте алмауына байланысты, дәнекерленген жіктер өте 
жұқа және берік емес болып шығуында, ал оларды қоршаған ұлпалар 
қатты зақымданады. Наноқабықшалармен байланысты технология- 
да бұл мәселелер, минимал дәрежеде тірі ұлпалармен жұтылатын, 
белгілі бір толқын ұзындығы (инфрақызылға жақын) бар сәулеленуді

таңдап алудың арқасында азайған. Жарақатты наноқабықшалы 
дәнекерлемемен жауып қойғаннан кейін және дәнекерлемені 
инфрақызыл жарықтармен жарықтандырғаннан кейін дәнекерлемемен 
түйісетін ұлпалардың дәнекерленуі жүзеге асады. Және дәнекерленген 
жіктің беріктілігі зақымданбаған ұлпаның беріктілігіне жақындайды. 
Іп 
уіуо
тышқандарға жасалған тәжірибелер, дәнекерленген жіктер 
тек бұзылмай ғана қойған жоқ, тіпті сынақтан кейін 32 күн өткен соң 
беріктілігі артқандығын көрсетті.
6.8-сурет. Наноқабықшаларды лазерлік сәулеленуге дейін қолдану 
жарақаттарды тезірек және берік жазуға мүмкіндік береді
ОПТИКАЛЫҚ КОГЕРЕНТТІ ТОМОГРАФИЯ
Қатерлі ісік ауруларының инвазивті емес диагностикасы үшін, со­
нымен қатар, жарықтың шашырауы негізінде бейнелеудің оптикалық 
технологиясы пайдаланылады, мысалы, оптикалық когерентті томо­
графия, немесе ОКТ (оріісаі соһегепсе Іотодгарһу - ОСТ). Қатерлі 
ісіктің ұлғаюы бойынша ұлпаның оптикалық қасиеттері өзгереді, 
бұл дәрігерлерге ұлпаның сау және қатерлі бөліктерінің арасындағы

айырмашылықты орнықтыруға мүмкіндік береді. Қатерлі ісіктің ерте 
анықталуы, сезімталдығының артуы, бейнелеудің жақсаруы жаңа 
агенттерді молекулалық маркерлер есебінде пайдаланудың арқасында 
мүмкін болды.
Наноқабықшалар 
бақыланатын 
оптикалық 
қасиеттерге 
ие 
болғандықтан, 
наноқабықшаларды электромагниттік сәуле 
шығарудың көрінетін және инфрақызыл бөліктерінің барлық диа- 
пазонында жарықты жұтатындай немесе шашырата алатындай етіп 
құруға болады (6.9, 6.10-суреттер).
Қараңғы өрісті микроскопияның көмегімен (тек қана жарықтың 
шашырауына сезімтал) іп уііго қатерлі ісік жасушалары маркерлермен 
(ақуыз, антиденелер және т.б.) эксперименттері жасалған болатын.
Бейнелеудің мұндай әдістерін оптикалық қасиеттері бар басқа 
наноматериалдармен бірге қолдануға болады, мысалы, инфрақызыл 
диапазонға жақын орналасқан флуоресценциямен. Сәулеленудің жар- 
тылай жұтылуының және шашырауының арқасында тіпті көрінбейтін 
наноқабықшаларды жасауға болады.
^ 500 
600 
700 
800 
900 
1000 
1100 
1200 
Жарықтын толқын ұзындығы (нм)
6.9-сурет. Наноқабықшалардың өлшемдерін ең жоғары дәрежеде 
белгіленген толқын ұзындығымен жарықты жұтатындай етіп орнықг^іруға
болады

жүктеу/скачать 4,68 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: