Наука Астрономы, изучающие звезды и черные дыры, сделали открытие, которое может привести к появлению более безопасных и более эффективных методов лечения рака в будущем. Исследователи обнаружили, что тяжелые металлы при воздействии на них определенной энергии рентгеновского излучения вырабатывают низкоэнергетические электроны. В связи с этим возникает возможность того, что имплантаты, изготовленные из золота или платины, могут позволить врачам избавляться от опухолей, воздействуя на них электронами низкой энергии, при этом здоровые ткани будут подвергаться гораздо меньшему облучению.
"Будучи астрономами, мы применяем фундаментальные законы физики и химии для того, чтобы понять, как "работают" звезды", - говорит астроном Султана Нахар (Sultana Nahar) из университета штата Огайо. "При этом, мы только рады применить имеющиеся знания для поиска потенциального лекарства от рака", - продолжает она.
Новый вид лучевой терапии?
При помощи компьютерного моделирования исследователи предположили, что воздействие лишь на один атом золота или платины небольшой дозы рентгеновского излучения в узком диапазоне частот производит поток более 20 низкоэнергетических электронов. Эти электроны, по словам специалистов, могут убивать раковые клетки, расправляясь с их ДНК. Таким образом, врачи могут заполнить область вокруг опухоли некоторым количеством металлических наночастиц, а затем поразить их излучением.
В результате такого "душа из электронов" опухоль может быть побеждена. Также специалисты подчеркивают, что во время этой процедуры пациент будет значительно меньше подвержен радиационному облучению по сравнению с большинством сегодняшних видов терапий.
Команда создала прототип устройства, которое продемонстрировало, что рентгеновское излучение определенной частоты может способствовать тому, что металлические наночастицы вырабатывают низкоэнергетические электроны. Хотя устройство требует дальнейшей работы над собой, оно предоставляет некоторую основу для создания потенциально новой техники лечения рака.
"В конечном счете, эта работа может привести к созданию комбинации лучевой терапии с химиотерапией с использованием платины в качестве центрального активного агента", - говорит астроном Анил Прадхан (Anil Pradhan).
Вдохновленные небесами
Исследователи выступили с предложением нового потенциального метода лечения рака после изучения небес. В частности, они пытались понять, из чего сделаны различные виды звезд, а также изучить каким образом они реагируют на прохождение через них радиации. Команда соорудила комплекс компьютерных моделей для имитации этих процессов. Модели пояснили им, как тяжелые металлы, такие как железо, ведут себя, когда они поглощают различные виды излучений.
Железо играет доминирующую роль в контроле над потоком излучения, проходящего через звезды. Это также наблюдается в некоторых средах черных дыр, которые производят определенные виды рентгеновских лучей, которые можно обнаружить с Земли.
"Именно тогда мы и поняли, что последствия идут далеко за пределы атомной астрофизики", - говорит Прадхан. "Если бы мы смогли тяжелые металлические наночастицы разместить в определенных местах в организме, то терапия облучения могла бы стать гораздо более действенной, при этом степень облучения человека значительно снизилась бы, а сама процедура стала бы более точной".
