Исследование на приматах подтвердило безопасность применения квантовых точек

Результаты новаторского исследования ученых по оценке токсичности применения квантовых точек (наночастиц, обладающих уникальными оптическими свойствами) на приматах, продемонстрировали их безопасность для здоровья животных в течение одного года. Полученные результаты дают ученым и врачам надежду на разработку новых методов лечения таких заболеваний, как рак, с помощью наномедицинских технологий. Результаты исследования были опубликованы он-лайн в журнале Nature Nanotechnology.

Применение квантовых точек является перспективным направлением для некоторых областей медицины, таких как, хирургические вмешательства, когда необходима визуализация определенного участка организма, а также фотодинамическая терапия и диагностика. Однако медики обеспокоены тем, что квантовые точки могут быть опасны для человеческого организма.

Наиболее изучаемыми квантовыми точками являются квантовые точки из селенида кадмия. Помимо медицинских нужд, их можно применять в качестве компонентов солнечных батарей, квантовых компьютеров, светоизлучающих диодов и в других технологиях.

Новое исследование было проведено международным коллективом ученых, включая ученых из Университета Буффало (University at Buffalo, США), Китайской Больницы PLA (Chinese PLA General Hospital, Китай), Чанчуньского политехнического университета (China's ChangChun University of Science and Technology, Китай) и Технологического Университета Нануанг (Singapore's Nanyang Technological University, Сингапур). Ученые впервые оценили безопасность применения квантовых точек на основе селенида кадмия у приматов, что помогло рассеять опасения медиков о их возможном токсическом действии.

По словам одного из соавторов исследования Параса Прасада (Paras Prasad), профессора химии и медицины в Университете Буффало, влияние квантовых точек на живой организм впервые было оценено на приматах – модельном объекте, обладающем наибольшим сходством с человеком . «До сих пор токсическое действие квантовых точек оценивалось только на мышах и крысах, организм которых сильно отличается от человеческого. Необходимо провести дополнительные исследования на животных, имеющих большее сходство с человеком», - отметил профессор Прасад.

Во время эксперимента ученые ввели в организм четырех макак-резус квантовые точки из селенида кадмия и наблюдали за животными в течение 90 дней. В течение всего периода наблюдения обезьяны были здоровы: анализы крови и биохимических маркеров не выявили отклонений, не было нарушений работы жизненно важных органов, вес животных не изменился.

Наблюдение за двумя обезьянами продолжалось один год. За это время признаков заболеваний у животных не было.

Авторы исследования предупреждают, что необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить эффект воздействия нанокристаллов на приматов в долгосрочном периоде. Ученые выяснили, что в печени, селезенке и почках животных, которых обследовали через 90 дней после инъекционного введения квантовых точек, накапливался кадмий – самый токсичный компонент квантовых точек.

Доцент Кен-Туе Йонг (Ken-Tye Yong) из Технологического Университета Нануанга отметил, что накопление кадмия является серьезной проблемой, требующей дальнейшего изучения.

Другой соавтор исследования Марк Свихарт (Mark Swihart), профессор химической и биологической инженерии из Университета Буффало, считает, что квантовые точки из селенида кадмия лучше применять в тех медицинских направлениях, в которых свойства кристаллов используются ограниченно. «К таким медицинским направлениям можно отнести, например, хирургические вмешательства, сопровождающиеся визуализацией, когда для выявления опухоли можно использовать одну дозу квантовых точек», - считает Свихарт.

По материалам University at Buffalo

Оригинальная статья:
Ling Ye, Ken-Tye Yong, Liwei Liu, Indrajit Roy, Rui Hu, Jing Zhu, Hongxing Cai, Wing-Cheung Law, Jianwei Liu, Kai Wang, Jing Liu, Yaqian Liu, Yazhuo Hu, Xihe Zhang, Mark T. Swihart & Paras N. Prasad. A pilot study in non-human primates shows no adverse response to intravenous injection of quantum dots. Nature Nanotechnology, 20 May 2012 DOI: 10.1038/nnano.2012.74