Раскрыт секрет беспрепятственного проникновения золота сквозь клеточную мембрану

Не секрет, что человеческий организм неплохо защищён от различных внешних воздействий ― иначе наш вид просто не выжил бы в течение миллионов лет естественного отбора.

Однако сегодня, с развитием медицинских технологий, чаще стала возникать необходимость попасть за пределы естественной защиты нашего тела для постановки диагноза или лечения.

Эксперимент, проведённый в 2008 году, показал, что наночастицы чистого золота, "обёрнутые" в тончайший слой особого полимера, легко проникают внутрь клеток, не нанося им вреда. Несмотря на успешные результаты, учёные долгое время оставались в неведении относительно природы этого механизма. "До недавнего времени эта проблема оставалась нерешённой, ― говорит Рид Ван Лен (Reid Van Lehn) из Массачусетского технологического института (MIT). ― В своей работе мы хотели разобраться, почему золото не повреждает мембрану и как оказывается внутри клетки".

Учёные экспериментировали с разным диаметром золотых наночастиц, проникающих через клеточную мембрану (иллюстрация Reid Van Lehn/NANO Letters).

Загадка была решена благодаря компьютерному моделированию и новой серии опытов, в рамках которых учёные экспериментировали с разной морфологией оболочки (точечная, полосатая, или хаотичная структура), а также с разным диаметром (от одного до десяти нанометров) проникающего объекта. Секрет оказался в том, что для наночастицы необходимым является соединение с липидами, аналогичными тем, которые составляют клеточную стенку. Покрытый смешанным составом из гидрофильных и гидрофобных компонентов в оболочке из жиров, металл беспрепятственно пропускается мембраной.

Теперь, зная сам механизм, исследователи готовы предложить целый ряд направлений использования новой методики. Так, золото хорошо взаимодействует с рентгеновским излучением, поэтому при помощи проникающей способности золотых наночастиц стало возможным, уничтожать раковые опухоли изнутри. Кроме того, аналогичный принцип годится и для транспортировки полезных для клетки веществ, и даже для мониторинга обменных процессов в организме ― через биочувствительные молекулы-сигнализаторы.

Вопросы, ответы, комментарии