Сайт переехал physreal.com

Недавно благодаря усилиям исследователей Univ. of Dundee (Великобритания) [1], арсенал средств клеточной терапии пополнился новым методом, при котором открытие клеточных пор происходит в результате действия слабого магнитного поля. Этот метод, названный магнитопорообразование (МПО, magnetoporation), основан на использовании многослойных углеродных нанотрубок (УНТ), которые приобретают магнитные свойства под действием внешнего магнитного поля.

Для этого покрытые тонкой полимерной пленкой УНТ диаметром около 100 нм и длиной около 1 мкм диспергировали в воде. В силу присутствия  небольшого количества примесей (на уровне 5%), преимущественно железа, трубки обладали магнитными свойствами. При включении магнитного поля небольшой интенсивности (40–75 мТ), вращающегося со скоростью 12–20 об/мин., трубки, имеющие магнитный дипольный момент, начинали вращаться, что приводило к их взаимному притяжению и образованию жгутов. Как скорость вращения трубок, так и степень их агрегации, зависели от степени очистки; при этом вращение и небольшое количество агрегатов наблюдались даже в случае использования УНТ с содержанием примесей на уровне 1%.

Эффект увеличения проницаемости мембраны в результате МПО исследовали на примере клеток пораженного злокачественной опухолью легкого человека. Клеточные культуры в течение 20 мин подвергали воздействию магнитного поля индукцией 20, 40 и 75 мТ в присутствии многослойных УНТ. При индукции выше 40 мТ наблюдали заметное снижение выживаемости клеток, что указывает на пороговый характер воздействия магнитного поля. Контрольный эксперимент показал, что при отсутствии УНТ магнитное поле не оказывает никакого влияния на рост и выживаемость клеток. Наблюдения, выполненные с помощью атомно-силового микроскопа, показали, что поверхность клеточных мембран в результате воздействия вращающегося магнитного поля в присутствии УНТ становится значительно более шероховатой.

В качестве основного механизма воздействия магнитного поля на клетки в присутствии УНТ авторы рассматривают механические силы, действующие на мембрану при наличии вращающего магнитного поля и приводящие к ее разрыву при превышении пороговой величины напряжения (0.004−0.006 Дж/м²). Для проверки этого предположения был проведен специальный эксперимент, в котором образование пор в структуре мембраны фиксировали с помощью люминесцирующего красителя, проникающего в мембрану в результате действия вращающегося магнитного поля. Согласно результатам этого эксперимента, в отсутствие УНТ действие вращающегося магнитного поля с индукцией 75 мТ практически не вызывает проникновения красителя в клетки, в то время как введение УНТ приводит к окрашиванию примерно 20 % клеток. Количественный рост проницаемости клеточных мембран коррелирует с наблюдаемым влиянием вращающегося магнитного поля на выживаемость клеток. Тем самым результаты выполненных экспериментов указывают на возможность стимулирования проницаемости клеточных мембран для различных лекарственных препаратов и разрушения раковых клеток в результате воздействия вращающегося магнитного поля в присутствии УНТ.

А.Елецкий

1. D.Liu et al., Nano Lett. 12, 5117 (2012).