Новые изобретения в помощь борьбе с раком
Ученые давно стремятся изобрести лекарство от рака. Для этого проводятся масштабные научные исследования, создаются новые технологии и изучаются методы их влияния на организм на клеточном уровне. Недавно ученые стали на шаг ближе к своей мечте: они смогли превратить полупроводниковый лазер, очень мощный прибор, в оптический пинцет. За это изобретение в 2018 году ученый А. Эшкин, 96-летний американский физик, получил Нобелевскую премию.
Оптический пинцет представляет собой луч лазера, который фокусирует специальная линза. Этот луч имеет крайне малый поперечный размер (до 4 мкм) при расстоянии распространения луча равному примерно 20 мкм. Таким образом, сфокусированный луч имеет размеры меньше, чем средний размер красных кровяных клеток (5-6 мкм). Теперь ученые могут захватывать и переносить клетки на значительные расстояния.
Следующим изобретением, приближающим человечество к желанному открытию, стал магнитный пинцет, представляющий собой устройство из 6 магнитных катушек, расположенных в разных плоскостях. Эта система создает силу в 60 пиконьютонов, благодаря чему становится возможным направлять нужные вещества в нужные объекты. Первой попыткой проверить работу данного изобретения стал процесс переноса железного объекта размером 700 нанометров в выращенные в инкубаторе живые клетки. Ученые направляли объект с помощью изменения силы тока через систему катушек. В результате им удалось продемонстрировать тот факт, что мембрана ядра клетки с разных сторон обладает разными значениями жесткости, а значит, процесс внедрения в ядро может происходить легче, если подходить к нему с «правильной» стороны. При этом такое внедрение является безопасным для самой клетки.
Удачный эксперимент поставил перед учеными новую задачу: теперь необходимо создать эффективное средство, губительно воздействующее на мутации, протекающие в здоровых клетках и превращающие их в раковые. И как только такое средство будет создано, с помощью оптического и магнитного пинцетов можно будет перемещать клетки и помещать в них «лечебные» наноботы, т.е. осуществлять ювелирно точное лечение онкологических заболеваний, которые не поддаются химио- и иммунотерапии.
