Нанодиамантите са ефективни и безопасни в борбата срещу рака
Нанодиамантите, подобно на много други наноматериали, са от особен интерес за изследователите през 21 век. Малки диамантени кристали с размери от 2 до 10 nm обикновено се получават чрез експлозия от смес от хексоген и тринитротолуен, след което се извършва пречистване в кисела среда, за да се отстранят недиамантените форми на въглерод от повърхността на кристалите. Нанодиамантът обаче, освен свойствата на обикновения диамант, има нови безценни качества, което го прави уникален материал.
Благодарение на техния нанометров размер, нанодиамантените кристалити имат колосална специфична повърхност (отношението на броя на атомите на повърхността на веществото към броя на атомите в неговия обем). Повърхността на кристалите винаги е дефектна поради техниките за производство и пречистване, структурата им е различна от тази на диаманта, а повърхностните въглеродни атоми имат некомпенсирани връзки, което води до свръхвисока повърхностна активност на нанодиамантите. Именно благодарение на това свойство нанодиамантите имат уникален сорбционен капацитет и могат успешно да се използват не само в технологиите и производството, но и като ефективно средство за борба с раковите клетки!
Учените от Northwestern University експериментално изследваха ефекта на нанодиамантите върху живите клетки и показаха, че нанодиамантите наистина могат да служат като доставчик на лекарства за здравите клетки или отровни вещества за раковите клетки. В същото време няма отрицателни последици за здравите клетки на тялото, както е при използването на съвременни методи за доставка. Материалите, използвани в момента за доставяне на лекарства, могат да причинят възпаление, което може да блокира действието на противораковите лекарства и дори да ускори растежа на тумора, което не се случва, когато лекарството се освобождава от кристалити.нанодиамант.
Ръководителят на изследването Дан Хо и колегите му комбинираха отделни нанодиамантени кристалити, всеки с диаметър 2 nm, в агрегати с размери от 50 до 100 nm, за да увеличат ефективността на материала. Клъстерът, при достигане на целта си, се разпада на отделни частици и бавно освобождава лекарството, адсорбирано върху повърхността на нанодиамантите.
За разлика от съвременните носители (липозомите и полимерозомите са кухи сферични полимерни образувания, пълни с активно лекарство), нанодиамантените клъстери не убиват здрави клетки, те са около 100 пъти по-малки по размер, но могат да носят няколко пъти повече лекарство на повърхността си. Нанодиамантите могат да циркулират свободно в тялото и по-лесно да проникват през клетъчните мембрани.
Особените предимства на използването на нанодиамантите в медицината включват също тяхната изключителна стабилност, разтворимостта им във вода, но, разбира се, основният приоритет на използването им пред другите носители е тяхната безопасност за тялото.