A nanoméretű aranyrészecskéket már egy ideje használják az orvostudományban, de csak most kezdik sejteni a kutatók, hogy mennyi mindenre alkalmas a különleges tulajdonsággal rendelkező fém. Az emberi testben sem minden arany, ami fénylik, de a nemesfém fluoreszcens tulajdonságai rengeteg betegség diagnosztizálására és célzott kezelésére használhatók. Dr. Csapó Edittel, a Szegedi Tudományegyetem Biomimetikus Rendszerek Kutatócsoportjának tudományos főmunkatársával beszélgettünk a kutatásáról, és az aranytartalmú szenzorok felhasználási lehetőségeiről.
Aranyat a legtöbb ember leginkább ékszerben lát, pedig a nemesfémet nagyon sok területen használják, egyebek mellett az orvostudományban is. A nanoméretű aranyrészecskék segíthetnek az orvosi képalkotásban, a génterápia, a lokalizált gyógyszerhordozás területén, vagy nem invazív módszerekkel lehet a segítségükkel betegségeket diagnosztizálni az emberi szervezetben.
Aranyat a legtöbb ember leginkább ékszerben lát, pedig a nemesfémet nagyon sok területen használják, egyebek mellett az orvostudományban is. A nanoméretű aranyrészecskék segíthetnek az orvosi képalkotásban, a génterápia, a lokalizált gyógyszerhordozás területén, vagy nem invazív módszerekkel lehet a segítségükkel betegségeket diagnosztizálni az emberi szervezetben.
CSAK EGY MOLEKULÁRA KONCENTRÁLNAK, A TÖBBIT BÉKÉN HAGYJÁK
De mit is jelent ez pontosan? A nanoméretű aranyrészecskéket a kutatók arra használják, hogy megtalálják vele a különböző betegségeket, daganatokat az emberi szervezetben, vagy célzottan egy adott helyre szállítsanak a segítségükkel gyógyszer-hatóanyagokat. Az arany az emberi szervezetben viselkedhet biomarkerként, vagyis használatával nyomon követhető bizonyos hatóanyagok, molekulák mozgása az emberi szervezetben. Egy ilyen aranytartalmú szenzor megalkotásánák célja, hogy
olyan molekulát „ragasszanak” hozzá, ami csak egy bizonyos molekulacsoportot ismer fel, a többi környezőt pedig békén hagyja, ez a kulcs a betegségek felismerésénél és a gyógyításnál is.
Az aranytartalmú nanorészecskéknek rengeteg előnyük van, amik lehetővé teszik, hogy hatékonyan használják fel őket az orvostudományban. A nemesfémből változatos alakú nanorészecskéket lehet létrehozni, az anyag optikai és elektronikai tulajdonságai pedig ettől az alaktól, valamint a részecskék méretétől függenek. Az aranyrészecskék negatív töltéssel is rendelkeznek, ezért nagyon jól funkcionálhatók különböző biomolekulákkal, például fehérjékkel vagy antitestekkel, amiket aztán a szenzorok képesek a testen belül bárhová elvinni. Azért használhatók kifejezetten jól az orvostudományban, mert sajátos elektromos, mágneses és optikai tulajdonságokkal rendelkeznek.
MAGYAR KUTATÓNŐ AZ ÉLVONALBAN
Dr. Csapó Edit, a L’Oréal és az UNESCO A nőkért és a tudományért egyik díjazottja kutatócsoportjával már két éve vizsgálja az aranytartalmú bioszenzorok felhasználási lehetőségeit, és tíz éve foglalkozik nemesfémtartalmú nanoanyagokkal. „Jelenleg olyan aranytartalmú nanoszerkezetű anyagok fejlesztésén dolgozunk, amelyek esetében a cél, hogy szelektíven csak bizonyos molekulákat érzékeljenek és a jelen lévő egyéb molekulákra ne legyenek érzékenyek” – mondta a 24.hu-nak a kutató.
Ha ezek az emberi szervezetbe kerülnek, lehetővé válik, hogy a felületükre kötött gyógyszer- vagy egyéb molekulákat a célzott helyre szállítsák, ahol ezek felszabadulhatnak és kifejthetik hatásukat.
A módszerrel célzottan lehet különböző betegségek kórokozóit, tumorokat, más rendellenességeket vagy molekulacsoportokat megkeresni az emberi szervezetben, ahol aztán az arannyal együtt elszállított anyagok elkezdhetnek célzottan dolgozni. Ha például valakinek migrénje van, a szenzor képes lehet feltárni azt a területet, ami a fejfájást okozza, vagy a fájdalom helyére célzottan gyógyszert küldeni, ami gyorsabb és hatékonyabb fájdalomcsillapítást jelenthet.
RAGYOG, HA A CÉLHOZ ÉRKEZETT
Az arany felhasználásával készített szenzorok egy része a szegedi egyetem kutatócsoportjának fluoreszcens tulajdonságai miatt különösen érdekes: a mesterségesen előállított aranytartalmú anyagok az emberi testbe jutva elindulnak az útjukon, majd ha kapcsolatba lépnek a korábban kijelölt molekulával, az optikai tulajdonságuk megváltozik – vagy jobban világítanak, vagy kevésbé. Így nyomon lehet követni a szenzorok útját, és fel lehet fedezni különböző betegségeket okozó molekulák, vagy már meglévő rendellenes sejtek helyét. A szenzor ilyenkor jelzőanyagként is funkcionál.
A gyakorlatban például már azzal kísérleteznek, hogy a bőrrákot ilyen aranytartalmú szenzorokkal gyógyítsák. A szenzor a hozzá kötött molekuláknak köszönhetően megtalálja a rákos szövetet, ezután pedig fénnyel, valamilyen hullámhosszú lézerrel gerjesztve hevülni kezd.
„Persze nem túl forróra, de 50 Celsius-fok körül már észreveszi az ember, és egy apró csípést érez” – magyarázta dr. Csapó Edit. „A részecskék pedig képesek a rákos sejtek membránját a melegnek köszönhetően kilyukasztani, amivel a sejtek elpusztulnak. Az egészséges sejtekhez viszont a szenzor molekulái nem kötődnek, nem rongálják őket, és nem okoznak égési sérüléseket.”
