Лазер против болезни: нанотехнологии сделали шаг в медицину

Как создать сферические наночастицы из материала, состоящего из тончайших слоёв? Российские учёные нашли ответ, способный продвинуть наномедицину вперёд.

Исследователи из МФТИ разработали уникальную технологию синтеза частиц из диселенида вольфрама — двумерного полупроводника, который по ряду свойств напоминает графен. Эти сферические наночастицы открывают новые горизонты в биомедицине и оптоэлектронике.

Почему именно диселенид вольфрама

Диселенид вольфрама (WS₂) — материал, чьи одиночные слои и "стопки" проявляют уникальные оптические и электрические свойства. Но использовать его в медицине было сложно: двумерные материалы не хотят превращаться в компактные, сферические формы, необходимые, например, для точной доставки лекарств.

Световое решение проблемы

Учёные предложили элегантное решение: поместить многослойный кристалл в деионизированную воду и воздействовать на него сверхкороткими лазерными импульсами — всего на триллионные доли секунды. Такой подход позволил получить частицы диаметром от 10 до 150 нанометров — идеальный размер для биомедицинских задач.

"Синтез не требует особых условий среды и может быть масштабирован", — подчёркивает аспирант МФТИ Дмитрий Дюбо.

Преимущества нового метода

• Частицы сохраняют оптические свойства исходного материала.
• Под действием света нагреваются в 4 раза эффективнее, чем исходный кристалл или наночастицы кремния.

Это особенно важно для фототермической терапии — направления, где тепло помогает разрушать опухолевые клетки.

"Такой материал — находка для тераностики и других направлений, где нужно эффективно преобразовывать свет в тепло", — добавляет старший научный сотрудник Андрей Ушков.

Что это меняет

Прорыв в синтезе открывает двери для более широкого применения двумерных материалов в медицине. Теперь их будет проще масштабировать и внедрять в диагностические и терапевтические технологии. И всё это — благодаря свету и воде.

Уточнения

Фототерапи́я (светолече́ние, светотерапи́я) — вид лечения, состоящий в том, что пациент подвергается воздействию солнечного света или яркого света от искусственных источников с определёнными длинами волн, таких как лазеры, светоизлучающие диоды, флуоресцентные лампы, дихроические лампы, или же очень яркого света, имеющего полный спектр дневного света, в течение определённого предписанного врачом времени, а иногда также и в строго определённое время суток.