Использование технологии квантовых точек в медицине

 Аспирант отделения молекулярной и радиационной биофизики ПИЯФ Фарид Байрамов получил престижную премию по результатам международного конкурса проектов молодых ученых, проводимого фирмой «Самсунг». В чем же заключается особенность этого проекта? Молодой ученый участвует в совместном исследовании, проводимом ПИЯФ и физико-техническим институтом с целью внедрения новейших полупроводниковых структур в практику медицинских исследований. Эти структуры, так называемые квантовые точки, могут использоваться как привычные флуоресцентные метки для наблюдения за локализацией биологически важных молекул в клетках и тканях человека. Их отличие состоит в том, что квантовые точки поглощают и излучают свет не в видимой области спектра как флуоресцентные метки, а в близкой инфракрасной области. Ткани человеческого организма прозрачны для этих инфракрасных лучей, поэтому можно детектировать сигналы от помеченных квантовыми точками диагностических или лекарственных препаратов, связавшихся со своими «мишенями» во внутренних органах. В качестве возможного применения можно назвать диагностику опухолей, сопровождающихся избытком белков интегринов в клеточной мембране (см. рис.).

Пептид-лиганд с «пришитой» квантовой точкой узнает внеклеточный домен белка-интегрина и связывается с ним. Инфракрасный лазер и соответствующий детектор позволяют локализовать расположение опухоли. В настоящий момент ученые проводят экспериментальные оптические исследования и теоретические расчеты для полупроводниковых квантовых точек на основе CdS в модельных системах. Разработана методика квазиупругого и неупругого светорассеяния в спектральном диапазоне 1300-1700 nm. Есть основания полагать, что по уширению спектра излучения можно будет судить о ближайшем окружении молекулы с квантовой точкой. Эта работа показывает реальные перспективы применения нанотехнологии в биологии и медицине.

В.Н. Вербенко.