Насколько важно выявить болезнь сразу, быстро? Например, такую коварную, как рак? Это стало возможным благодаря нанотехнологиям, а говоря точнее, с помощью квантовых точек.

Так называются кристаллы полупроводников нанометрического размера. Как и все наночастицы, они отличаются свойствами, которых нет у таких же веществ, но в большом, макроскопическом масштабе. Одно из свойств заключается в том, что в ответ на облучение светом определенной частоты частицы начинают светиться. Этот эффект, называемый люминесценцией, оказался очень важным при выявлении злокачественных опухолей. Они становятся зримыми.

Дело в том, что при развитии болезни в опухоли появляется разветвленная сеть новых кровеносных сосудов. Наночастицы, попадая в этот лабиринт, задерживаются там, накапливаются и при облучении, как уже сказано, начинают светиться, ясно свидетельствуя о грозной болезни. Перед этим необходимо лишь одно: ввести в организм заболевшего раствор с наночастицами.

Врачи называют такой способ диагностики пассивным. Но есть уже и другой, активный, с использованием блуждающих квантовых точек. Он позволяет добиться той же цели, но быстрее, а главное, получить результат еще более точный.

Суть активного способа диагностики состоит в том, что те же наночастицы, квантовые точки, связывают с молекулами белков, антителами, способными обнаруживать раковые клетки и уничтожать их. Расположение же опухоли выявляется при этом, как и раньше, по свечению наночастиц.

Такие квантовые точки биологи называют сопряженными. В опытах использовались наночастицы селенида кадмия (химического соединения селена с металлом кадмием). Проводились они на мышах и доказали эффективность этого метода.

Все бы хорошо, да связанные квантовые точки, введенные в организм, оказались слишком недолговечными. Потребовалось найти для них какую-то защиту и сохранить их способность высвечивать болезнь.

Квантовые точки выявляют болезнь в самом начале ее развития

Это удалось сделать ученым из американского города Атланты. Они покрыли наночастицы слоем вещества, которое, защищая, не уменьшало, однако, их способности светиться. Покрытие также не позволяло ядовитому кадмию попасть в организм подопытных животных. Понятно, что это будет крайне важно, когда дело дойдет до выявления заболеваний у людей.

Медицинские нанороботы среди клеток крови

Надо сказать, что и раньше, до появления нанотехнологий, опухоли выявлялись при помощи красителей и светящихся белков – маркеров. Но квантовые точки посылают более мощный световой сигнал. К тому же посредством наночастиц можно выявить опухоль, даже глубоко скрытую внутри тела.

Ученые надеются, что со временем удастся получить квантовые точки, каждая из которых будет сообщать об особенности заболевания, а не только о местонахождении. Для этого квантовые точки будут светиться разным цветом в зависимости от характера болезни. Одна – красным, другая – синим, третья – желтым, и так далее.

А в будущем квантовые точки смогут не только сигнализировать о болезни, но еще и способствовать ее лечению. С этой целью они могут быть использованы и для доставки к месту заболевания необходимых лекарств, причем точно по назначению.