В преддверии Дня физика рассказываем о достижениях студентов Института наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета (ИНТиПМ ДВФУ). Ребята разработали новые биомедицинские материалы для борьбы с онкологическими заболеваниями, а как они работают и для чего предназначены — читайте в нашем материале.
Магистрант по направлению «Прикладная физика» Кирилл Рогачев разработал нанопружины для таргетной терапии из кобальт-железа. Студент изучил их магнитные свойства и выяснил, что они могут выступать в качестве наномоторов и передвигаться в организме человека под действием внешнего магнитного поля.
Магистрант по направлению «Прикладная физика» Кирилл Рогачев:
«Если поместить внутрь или прикрепить на поверхность таких наномоторов молекулы лекарств, то можно точно контролировать, куда они попадут и как повлияют на орган человеческого организма. Это позволит в перспективе повысить терапевтический эффект лекарственных препаратов и избежать целого спектра побочных явлений, присущих их обычным формам. Исследование магнитных свойств и микромагнитной структуры нанопружин является важным для создания устройств на их основе, контролируемых внешним магнитным полем».
Однокурсник Кирилла — Никита Маркин изучал многослойные наночастицы для борьбы с раковыми заболеваниями. На базе Института химии ДВО РАН магистрант получил результаты исследования особенностей применения наночастиц магнетит-золото для повышения эффективности лучевой терапии раковых заболеваний.
Облучение золотых наночастиц, предварительно введенных в опухоль, сопровождается интенсивным вторичным ионизирующим излучением, которое наносит значительные повреждения раковым клеткам вблизи частиц. В свою очередь, магнетит, входящий в состав исследуемых наночастиц, позволяет внешним магнитным полем направить и удерживать их непосредственно в области раковой опухоли.
Магистрант по направлению «Прикладная физика» Никита Маркин:
«Нами изучался энергетический спектр вторичного излучения, генерируемого при облучении наночастиц пучками гамма-излучения различных энергий и особенности магнитного управления исследуемых наночастиц. Использование рассматриваемого материала в будущем позволит значительно снизить дозу облучения, получаемой пациентом во время сеансов лучевой терапии без потери эффективности лечения».
Уникальные наноматериалы — нанопружины и наночастицы — получены и исследуются учеными ДВФУ совместно с коллегами из Korea University (Prof. Young Keun Kim).
Также аспирант ИНТиПМ ДВФУ Мухаммад Сабиров представил результаты исследований синтеза ферромагнитных Ni нанопроволок в пористых матриц оксида алюминия. Он синтезировал нанопроволоки, которые в перспективе могут быть использованы для борьбы со злокачественными опухолями. Мухаммад исследовал морфологические, химические и магнитные свойства электроосажденных нанопроволок Ni и пришел к выводу, что они могут быть использованы для разрушения новообразований с использованием метода гипертермии.
Аспирант ИНТиПМ ДВФУ Мухаммад Сабиров:
«Для этого магнитные проволоки помещаются внутрь организма человека, к раковой опухоли их перемещают с помощью внешнего магнитного поля, а дальше уничтожение новообразований происходит с помощью нагрева. Такой метод позволяет точечно и аккуратно избавляться от раковых опухолей без хирургического вмешательства в организм пациента».
Отметим, проекты по нано -пружинам, -частицам и -проволокам являются частью стратегического направления «Физика и материаловедение», реализуемого ДВФУ по программе стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».