Sonochemia to zastosowanie ultradźwięków jako źródła energii do wywoływania reakcji chemicznych. Metodami sonochemicznymi można otrzymywać np. nanocząstki złota, które w przyszłości prawdopodobnie będą stosowane w diagnostyce i terapii nowotworowej. Pracują nad tym polscy naukowcy z Międzyresortowego Instytutu Techniki Radiacyjnej (MITR) Politechniki Łódzkiej.

Złoto - znane wszystkim dobrze w skali makro - po rozdrobnieniu do wymiaru nanocząstek, czyli rzędu jednej miliardowej metra, zaczyna charakteryzować się zupełnie innymi właściwościami. Można w ten sposób uzyskiwać bardzo trwałe kolorowe zawiesiny cząstek złota, które w przeszłości było stosowane jako barwniki np. w witrażach, a obecnie mogą mieć zastosowanie w walce z rakiem.

Naukowcy z MITR PŁ wchodzą w skład międzynarodowego projektu organizowanego przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (IAEA) w Wiedniu.

"Zespoły naukowców z tych krajów, wśród których liderem jest zespół amerykański, mają wspólnie nauczyć się jak precyzyjnie otrzymywać nanocząstki złota o określonych wymiarach, zbadać ich właściwości i doprowadzić do tego, żeby były stabilne w roztworze. W dalszym etapie projektu mają one być zastosowane w radioterapii do walki z nowotworami" - opowiadał PAP zastępca dyrektora Instytutu ds. naukowych dr hab. Piotr Ulański.

Nanocząstki złota mogą być stosowane w radioterapii na dwa sposoby. Pierwszy wykorzystywać może fakt, że po wprowadzeniu ich do tkanki nowotworowej, a następnie zastosowaniu radioterapii, pochłanianie promieniowania jest znacznie silniejsze w tkankach z nanocząstkami złota, niż w otaczających je zdrowych tkankach. Konieczne jest jednak "wyposażenie" nanocząstek w specjalne oligopeptydy, czyli krótkie fragmenty białek, które wykazują zdolność do łączenia się wybiórczo z komórkami rakowymi.

"Jeśli potrafilibyśmy nanocząstki złota wyposażyć tak, żeby selektywnie gromadziły się w tkance nowotworowej, to wtedy dopiero po ich podaniu pacjentowi rozpoczynałaby się radioterapia. Energia promieniowania będzie w znacznym stopniu niszczyła tkankę nowotworową, a słabiej będzie absorbowana w tkankach otaczających. Zależy nam, żeby jak najmniej szkód wywołać w organizmie człowieka podczas radioterapii" - wyjaśnił łódzki naukowiec.

Według naukowców można też wytworzyć nanocząstki promieniotwórczych izotopów złota, które same, bez użycia promieniowania z zewnątrz mogą stanowić źródło promieniowania, które będzie zabijało tkankę nowotworową.

"W tym przypadku trzeba stosunkowo szybko, zanim promieniowanie tych izotopów się zmniejszy, przekształcić je w nanocząstki, zmodyfikować, żeby chciały się "chwytać" komórek nowotworowych i podać pacjentowi. Wtedy przez kilkadziesiąt godzin, a nawet kilka dni emitowane byłoby promieniowanie bezpośrednio przez cząstki złota i niepotrzebne byłoby promieniowanie zewnętrzne" - uważa Ulański.

Jak zaznaczył samych nanocząstek złota, bez wyposażenia ich w przywierające do komórek rakowych oligopeptydy, nie można wstrzyknąć pacjentowi bezpośrednio w rejon guza, bowiem mają one tendencje do migracji i mogłyby wędrować po całym organizmie.

Rolą łódzkiego zespołu naukowców w tym projekcie jest dopracowanie i zoptymalizowanie procedury wytwarzania nanocząstek, których wymiary określają specjaliści od radioterapii. Opracowują także metody ich stabilizacji w roztworach.