Önszerveződő nanorészecskék segíthetik a teranosztika térnyerését

Az MTA Természettudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetében (MFA) egy nemzetközi projekt keretében speciálisan rendezett nanorészecske-klaszterek létrehozásán dolgoznak a kutatók. Az eredményeket az egyik legdinamikusabban fejlődő orvostudományi ágazat, a teranosztika széles spektrumában is hasznosíthatják.

A nanoanyagok láthatatlan parányi méretű rétegek, szálak, szemcsék formájában teszik kényelmesebbé személyes tárgyaink használatát, vagy segítenek az egészségünk megőrzésében. Nano mérettartományban (10^-9m nagyságrendben) ugyanannak az anyagnak igencsak eltérő tulajdonságai lehetnek ahhoz képest, mint makroszkopikus méretben. Változhat a mechanikus, optikai vagy elektromos viselkedése, illetve a környezetével való reakcióképessége, azaz funkcionális viselkedése.

Ezeket a tulajdonságokat kihasználva az MTA Természettudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének kutatói a nanorészecskék önszerveződésére új módszereket, valamint ezt monitorozó eljárásokat fejlesztenek ki egy Európai Unió által támogatott projekt keretében. Az EU FP7 UNION (Ultra-versatile Nanoparticle Integration into Organized Nanoclusters) projekt célja, hogy a nanorészecske szintézis, valamint az önszerveződés jobb kézbentartásával megfelelően tervezett, összetett tulajdonságú nanoklasztereket hozzanak létre. A rendezettebb nanorészecskék felhasználásával technológiai áttörés érhető el komplex nanotechnológia termékek előállítása területén.

A projekt során létrehozott nanoklaszterek ipari hasznosítása 3 fő területen várható. A folyadékban szuszpendált egyedi nanoklaszterek elsősorban teranosztikai alkalmazásokra hasznosíthatók. Ez azt jelenti, hogy a nanorészecskék, illetve a hozzájuk kötött funkciós csoportok a betegségek diagnosztizálásának, nyomon követésének és ún. célzott gyógyításának együttes folyamatában hatékonyabban alkalmazhatók, mint egyes ma elfogadott diagnosztikai és terápiás eszközök. A kutatók vizsgálják majd a további lehetőségeket is a 2D nanoklaszterek optikai alkalmazására, pl. fénymenedzsment rendszerekben, a 3D hálózatok felhasználására pedig termoelektromos alkalmazásokban.

A multidiszciplináris európai konzorcium 8 partnerintézménye nagy tapasztalatokkal bír a nanoanyagok előállítása, vizsgálata területén a megfelelő alkalmazási területeken. A négy ipari partner speciális tudásával és tesztelési kapacitásával járul hozzá a projekthez.

A nemzetközi konzorciumban való részvétel és az EU FP7 pályázat szerződéskötése a Kutatási Innovációs és Technológiai Alap finanszírozásával (EU_KP_12-1-2012-0029) valósult meg.

Mi az a teranosztika (Theranostics = therapy+ diagnostics)

A nanotechnológia fejlődésével lehetségessé vált a betegség diagnosztizálásának, képi megjelenítésének, terápiájának és a változás követésének integrálása egyetlen folyamatban. Ez a teranosztika.
A gyógyszermolekulákat nanorészecskékhez (pl. ún. kvantumpöttyökhöz) köthetjük, amik valamely tulajdonságukat (pl. a színüket) megváltoztatják, amint a gyógyszer célba ért.
Ez a módszer a lassú, célzott gyógyszer-kibocsátási folyamattal együtt is alkalmazható. Miközben a gyógyszerek kifejtik hatásukat, a nanorészecskék megváltoztatják a színüket, így az orvosok visszajelzést kaphatnak a terápia előrehaladásáról.
Már meglévő jó példa a teranosztikára az arany nanorészecskék használata, melyek egyidejűleg a rákos sejtek képi megjelenítésére (dekorálására) és kezelésére is alkalmasak.