Графен при химиотерапии рака

Видео: Лечение рака без операции и химиотерапии

Новое исследование, опубликованное в журнале 2D Materials, показало, что графен может использоваться для покрытия внутривенных катетеров, с помощью которых вводят химиотерапевтические препараты при раке.

Ученые обнаружили, что покрытие из графена (двумерной модификации углерода) способно существенно повысить эффективность химиотерапии.

Дело в том, что между серебром, которое широко используется для покрытия внутривенных катетеров, и такими лекарственными веществами, как 5-фторурацил, могут происходить нежелательные химические реакции, в результате которых лекарство может не оказать ожидаемого терапевтического эффекта.

Более того, результаты исследования продемонстрировали, что в результате химической реакции между 5-фторурацилом и серебром образуется плавиковая кислота (HF) – сильный яд с мутагенным действием, который вполне способен попасть в кровь пациента во время введения химиопрепарата.



Соавтор исследования Джастин Уэллс (Justin Wells) из Норвежского научно-технологического университета говорит: «Насколько мне известно, никто и никогда серьезно не рассматривал возможность нежелательной химической реакции между химиотерапевтическими препаратами и материалами, применяемыми для производства таких изделий, как иглы и внутривенные катетеры. Считается, что лекарства поступают через них в организм в неизменном виде, но на самом деле это не всегда так».



«Мы наглядно продемонстрировали, что катетеры с серебряным покрытием подвергаются разрушению при контакте с химиотерапевтическими препаратами. Это может означать, что лекарство поступает в кровь пациента в другой дозе и в другом виде, да еще и вместе с другими продуктами реакции. Наше исследование показало, что одним из продуктов этой реакции является плавиковая кислота – очень опасное вещество», - добавил ученый.

В качестве решения проблемы международной командой был предложен новый материал для покрытий – графен. При помощи рентгеновской фотоэмиссионной спектроскопии (XPS) ученые из Шведской национальной синхротронной лаборатории MAX IV детально изучили структуру 5-фторурацила и его взаимодействие с обоими вариантами покрытия.

Результаты говорят о том, что контакте молекул 5-фторурацила с серебром покрытие быстро теряет атомы металла, в результате реакции действительно образуется много HF, а лекарственное вещество частично инактивируется. При прохождении 5-фторурацила через графеновое покрытие не наблюдается никакого химического взаимодействия, и лекарство не теряет своих первоначальных свойств.

Графен – это уникальный биологически совместимый материал, который отличается очень низкой токсичностью и стабильностью. Графен идеально подходит для биомедицинского применения. Авторы исследования отмечают, что графеновые покрытия обладают «высокой технологической гибкостью» и могут быстро превзойти своего предшественника при производстве внутривенных катетеров.