Нобелевскую премию по химии вручат за открытие используемых в онкодиагностике наночастиц
Лауреатами Нобелевской премии по химии в 2023 году стали ученый советского происхождения Алексей Екимов из компании Nanocrystals Technology Inc (Нью-Йорк, США) и американцы Луис Брюс из Колумбийского университета и Мунги Бавенди из Массачусетского технологического института. Премию присудили «за открытие и синтез квантовых точек» – наночастиц, среди прочего используемых в медицине в качестве биомаркеров для обнаружения и предотвращения раковых заболеваний (специалисты используют наночастицы для картирования биологических тканей).
В начале 1980-х годов Луис Брюс и Алексей Екимов независимо от друг друга создали квантовые точки, представляющие собой крошечные наночастицы. Екимов создал размерно-зависимые квантовые эффекты в цветном стекле, доказав, что размер частиц влияет на цвет стекла посредством квантовых эффектов. Через несколько лет Брюс первым в мире доказал такой же эффект в частицах, свободно плавающих в жидкости. А в 1993 году Мунги Бавенди совершил революцию в химическом производстве квантовых точек, в результате чего появились почти идеальные частицы.
Технология применяется в аналитической химии, биосенсорах и иммуноанализе. Ее используют для мониторинга процесса метаболизма лекарств в организме, а также обнаружения заболеваний и флуоресцентного анализа, применяемого в фармацевтике для создания новых лекарств.
Кроме того, квантовые точки способны окрашивать опухоли или аутоиммунные антитела, а также доставлять лекарства к нужным тканям путем присоединения лекарственных веществ к наночастицам, что позволяет более точно нацеливать их на опухоли. Основными путями воздействия наночастиц являются проглатывание, вдыхание, поглощение через кожу и инъекции. Попадая в организм, наночастицы могут достигать органов через системный кровоток.
В прошлом году Нобелевскую премии по химии вручили датчанину Мортену Мелдалу и американским ученым Каролин Бертоцци и Барби Шарплесс за работы по развитию «клик-химии» и биоортогональной химии. Их открытие тоже частично применяется в борьбе с онкозаболеваниями. Например, используя биоортогональные реакции для исследования клеток и отслеживания биологических процессов, ученым удалось улучшить нацеленность противораковых препаратов, клинические исследование которых еще проводятся.