Ученые создали наночастицы золота для лечения рака с помощью микроводорослей

Японские исследователи разработали экологичный метод создания функциональных наночастиц золота с использованием микроводорослей. Новая технология позволяет избежать применения токсичных химикатов, которые используются в традиционных методах синтеза.

Зеленый синтез наночастиц золота с помощью микроводорослей. Экстракты микроводорослей (A) восстанавливают HAuCl₄ с образованием наночастиц золота через восстановление, нуклеацию, рост и стабилизацию в оптимизированных условиях (B). Автор: ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2025). DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c07786

Этот «зеленый» подход не только исключает агрессивные химические вещества, но и производит наночастицы, которые более стабильны и менее токсичны для здоровых клеток. Прорыв обещает более экологичное и безопасное для пациентов будущее наномедицины, включая применение в фотогермической терапии рака.

Наночастицы золота в терапии рака

Наночастицы золота — мощный инструмент в медицине, особенно для лечения рака. В технике фотогермической терапии наночастицы доставляются в опухоль и нагреваются с помощью лазера. Локализованное тепло уничтожает раковые клетки, не повреждая окружающие ткани.

Характеристика наночастиц золота, полученных с помощью водорослей. (A) Характеристика наночастиц с помощью просвечивающей электронной микроскопии, УФ-видимой спектроскопии и ИК-спектроскопии. (B) Наночастицы с покрытием из водорослей демонстрируют повышенную коллоидную стабильность и биосовместимость по сравнению с химически синтезированными аналогами. Автор: ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2025). DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c07786

Микроводоросли как устойчивое решение

Исследователи использовали микроводоросли в качестве биологической фабрики для создания наночастиц золота. Водоросли естественным образом производят соединения, которые восстанавливают ионы золота в стабильные наночастицы, покрывая их защитным органическим слоем.

Фотогермический эффект: наночастицы золота поглощают лазерный свет, выделяют тепло и активные формы кислорода, вызывая гибель раковых клеток. Автор: ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2025). DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c07786

Биологически синтезированные наночастицы продемонстрировали высокую эффективность в поглощении лазерного света и преобразовании его в тепло, успешно вызывая гибель раковых клеток. При этом они показали высокую биосовместимость с низкой цитотоксичностью по отношению к нормальным клеткам.

Преимущества и перспективы

Разработка предлагает двойную пользу для общества. С одной стороны, это устойчивый и экологичный производственный процесс для ценного медицинского материала, сокращающий химические отходы. С другой — повышенная биосовместимость этих «зеленых» наночастиц может привести к созданию более безопасных и эффективных методов лечения рака с меньшими побочными эффектами.

«Наша цель — понять, как живые организмы обнаруживают и реагируют на тепловые колебания на клеточном уровне», — говорит профессор Мадока Судзуки, старший автор исследования. — «Наша разработка экологичного метода создания теплоизлучающих наночастиц золота с помощью микроводорослей предоставляет новый инструмент для изучения клеточной терморегуляции и развития устойчивых наномедицинских технологий».

Наночастицы золота уже используются не только в медицине, но и в электронике, катализе и сенсорах. Однако их широкому применению часто мешает высокая стоимость и токсичность традиционных методов производства. Новый биологический подход может сделать эти технологии более доступными и безопасными.