Мультимедийный портал ПОИСК

от 30.01.2020 г.

Оригинал статьи


Новосибирские ученые исследуют действие холодной плазмы на раковые клетки

Сейчас устройства, генерирующие холодную плазменную струю для биомедицинских приложений активно разрабатываются в Германии, США, Голландии, Франции и Корее.Подобные приборы применяют для решения разных медицинских задач: заживления ран, стерилизации, устранения косметических дефектов, коагуляции крови и даже лечения рака. Установка, разработанная специалистами ИФП СО РАН, создает низкотемпературную плазменную струю в потоке инертного газа — например, аргона или гелия, в окружающем воздухе.

«Важно отметить, что плазменная струя формируется при небольшом напряжении от двух до десяти киловольт и является холодной: то есть повышает температуру в зоне контакта с поверхностью (в частности, с биологическим материалом) лишь на доли градусаи не превышает 40 градусов Цельсия. Соответственно не возникает термического шока. В ходе выполнения проекта мы разработали и запустили два типа устройств с цилиндрической и плоской геометрией “плазменный нож”. Устройство с цилиндрическим дизайном (выглядит, как обычная струя) доставляет холодную плазму к биологическому объекту с высокой точностью: участки со сложными поверхностными структурами, углублениями и полостями легко доступны с помощью цилиндрической струи и могут обрабатываться равномерно. Устройства с плоской геометрией позволяют обрабатывать гораздо большие по площади поверхности», — комментирует заведующий лабораторией ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Дмитрий Эдуардович Закревский.

На старте проекта перед коллаборацией ученых стояла физико-техническая задача: научиться генерировать струю, управлять её параметрами и исследовать их. После ее решения, специалисты ИХБФМ СО РАН начали эксперименты по воздействию плазменной струи на биологические объекты. В данный момент основная цель — оптимизировать параметры струи и манипулировать ими для достижения максимального эффекта с точки зрения биологии — управляемой гибели раковых клеток.

«Мы работали с опухолевыми клетками двух типов: аденокарциномы легкого А549 и карциномы кожи А431, в качестве нормальных (здоровых) использовали клетки эмбриона почки человека и фибробласты крайней плоти человека. Время обработки клеток струей холодной плазмы менялось от одной до пятнадцати минут. Прямое непосредственноевоздействие на клетки и опосредованное (с использованием жидкости активированной плазмой с последующим добавлением к клеткам) плазменной струей приводило к существенному подавлению жизнеспособности раковых клеток — до 80%», — объяснила старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Ольга Александровна Коваль.

Текущий проект РНФ N 19-19-00255 рассчитан на три года, в планах ученых — создание устройств с регулируемым дизайном и управляемым составом активных компонентов в области воздействия на живые клетки, исследование механизма селективного действия активных форм кислорода на раковые клетки и, в конечной стадии, эксперименты на животных.

Пресс-служба ИФП СО РАН