Мочевина и лимоны помогли ученым из России создать "радужные" наноточки
Российские и украинские химики и биологи создали безвредные наночастицы из мочевины и лимонной кислоты, которые можно вводить в организм человека для разноцветной "подсветки" отдельных органов и тканей, говорится в статье, опубликованной в Beilstein Journal of Nanotechnology.
"Главное достоинство у-точек - это возможность выделить их люминесценцию из остальной "радуги", возникающей в живом организме или биологическом объекте при освещении его ультрафиолетом. Кроме того, их можно заставить светиться разным цветом", - рассказывает Александр Щербаков из Института микробиологии и вирусологии НАН Украины в Киеве.
В последние годы ученые начали применять различные продукты мира нанотехнологий, в том числе углеродные нанотрубки, квантовые "точки" и ряд других наноструктур для "подсветки" культур живых клеток и даже целых органов и тканей внутри живых организмов. Многие из них пригодны для кратковременных опытов в лаборатории, но их нельзя использовать в медицинских целях из-за высокой токсичности и других побочных эффектов.
Как рассказывает пресс-служба Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино, Щербаков и ряд ученых из России и Украины нашли способ изготовления безопасных и дешевых наноточек, экспериментируя с так называемыми у-точками. Они представляют собой небольшие наночастицы, состоящие из атомов углерода и обладающие необычными физическими свойствами.
Их наноточки, как рассказывает Щербаков, состоят из двух самых обычных компонентов, которые можно купить в любом бытовом магазине или аптеке - из лимонной кислоты и мочевины. Для получения у-точек, как оказалось, достаточно расплавить мочевину, ввести в нее лимонную кислоту при температуре в 120-200 градусов Цельсия и поставить эту смесь сушиться.
Такие наноточки, как показали опыты на культурах раковых клеток, легко проникают в клетки, не вызывают раздражения и негативных последствий при длительном пребывании внутри них. Это выгодно отличает их от аналогичных наночастиц, изготовленных при помощи других методик, а также заметно более дорогих наноточек из редкоземельных металлов и полупроводников.
По словам авторов открытия, у них есть еще одно преимущество - "многоцветность". Когда у-точки освещаются ультрафиолетовым излучением, они поглощают его и начинают светиться синим или зеленым цветом. Как оказалось, в случае с точками Щербакова и его коллеги их цветом можно гибко управлять, меняя соотношение долей мочевины и лимонной кислоты при "варке" наноточек.
Благодаря "многоцветности", такие точки можно использовать для подсветки разных органов или даже других наночастиц, за движением которых по организму и клеткам можно наблюдать, "обстреливая" их ультрафиолетовыми лучами. Эта технология уже позволила ученым из ИТЭБ РАН проследить за тем, как работает несколько перспективных видов "наноконтейнеров" для лекарств и обнаружить, что не все из них хорошо проникают в клетки.
Кроме того, такие точки можно использовать и в немедицинских целях, к примеру, ими можно покрывать солнечные батареи для повышения эффективности их работы на определенных длинах волн.
