«Луч плазмы в царстве рака»: ученые НГТУ НЭТИ создали плазменную пушку для борьбы с раковыми клетками (видео)
Новости
Ученые НГТУ НЭТИ приняли участие в совместном эксперименте с учеными ИФП им. А. В. Ржанова СО РАН, ИХБФМ СО РАН и ИТПМ им. С. А. Христиановича СО РАН по борьбе с раковыми клетками при помощи холодной плазменной струи.
Специалисты ИФП СО РАН и НГТУ НЭТИ разработали установку для создания низкотемпературной плазменной струи в потоке инертного газа. Затем ученые ИХБФМ СО РАН провели эксперименты по воздействию плазменной струи на биологические объекты.
Прежде всего новосибирским ученым нужно было освоить создание струи плазмы, научиться управлять ее свойствами и исследовать их. «Обработка плазмой, во-первых, влияет на биологическую активность клеток, вызывая апоптоз — тип программируемой клеточной гибели. Во-вторых, может подавлять устойчивость раковых клеток к воздействию препаратов, возникающую во время химиотерапии», — объясняет руководитель проекта «Низкотемпературная плазменная струя для разработки подходов противоопухолевой терапии», поддержанного Российским научным фондом, ведущий научный сотрудник ИТПМ СО РАН Ирина Швейгерт.
Эксперименты показали, что в результате обработки холодной плазменной струей жизнеспособность раковых клеток значительно уменьшается. Низкая температура плазменной струи (не более 40°С) позволяет не наносить ожог организму. Кроме того, при такой атаке подавляется стойкость раковых клеток к лекарствам при химиотерапии.
«В ходе выполнения проекта мы разработали и запустили два типа устройств с цилиндрической и плоской геометрией «плазменный нож». Устройство доставляет холодную плазму к биологическому объекту с высокой точностью: участки со сложными поверхностными структурами, углублениями и полостями легко доступны с помощью цилиндрической струи и могут обрабатываться равномерно. Устройства с плоской геометрией позволяют обрабатывать гораздо большие по площади поверхности», — комментирует заведующий лабораторией ИФП СО РАН, профессор кафедры электронных приборов НГТУ НЭТИ Дмитрий Закревский.
Ученые из НГТУ НЭТИ занимались разработкой установки для генерации низкотемпературных плазменных струй при помощи газового разряда на открытом воздухе. «Плазменная струя формируется при небольшом напряжении от двух до десяти киловольт и является холодной, то есть повышает температуру в зоне контакта с поверхностью (в частности, с биологическим материалом) лишь на доли градуса и не превышает 40 градусов Цельсия. Соответственно, не возникает термического шока у пациентов. В ходе выполнения проекта мы разработали и запустили два типа устройств: с цилиндрической и плоской геометрией. Именно я занималась разработкой, исследованием и оптимизацией по результатам биологических экспериментов установки для генерации низкотемпературных плазменных струй. Мы работали с опухолевыми клетками двух типов: аденокарциномы легкого А549 и карциномы кожи А431, в качестве нормальных (здоровых) использовали клетки эмбриона почки человека и фибробласты крайней плоти человека. Время обработки клеток струей холодной плазмы менялось от одной до пятнадцати минут. Прямое воздействие на клетки и опосредованное (с использованием жидкости активированной плазмой с последующим добавлением к клеткам) плазменной струей приводило к существенному подавлению жизнеспособности раковых клеток — до 80 %», — рассказала Елена Милахина, магистрантка 1 курса факультета радиотехники и электроники.
Проект рассчитан на три года. В настоящее время главной задачей является оптимизация параметров плазменной струи и достижение основной цели — уничтожение раковых клеток. В планах ученых создание устройств с регулируемым дизайном и управляемым составом активных компонентов в области воздействия на клетки, исследование механизма селективного действия активных форм кислорода на раковые клетки и, в конечной стадии, эксперименты на животных.
Ссылка на скачивание фото и видео экспериментов: https://drive.google.com/drive/folders/15ijfTsR49yXPWdlJ4CZ_-nSoTiiTps_C
Для СМИ
Юрий Лобанов, пресс-секретарь, +7-923-143-50-65, is@nstu.ru
Андрей Цельмер, корреспондент, +7-913-476-22-28
Алина Рунц, журналист, +7-913-062-49-28, derevyagina@corp.nstu.ru
Руслан Курбанов, корреспондент, +7-913-772-30-78, kurbanov@corp.nstu.ru
Специалисты ИФП СО РАН и НГТУ НЭТИ разработали установку для создания низкотемпературной плазменной струи в потоке инертного газа. Затем ученые ИХБФМ СО РАН провели эксперименты по воздействию плазменной струи на биологические объекты.
Прежде всего новосибирским ученым нужно было освоить создание струи плазмы, научиться управлять ее свойствами и исследовать их. «Обработка плазмой, во-первых, влияет на биологическую активность клеток, вызывая апоптоз — тип программируемой клеточной гибели. Во-вторых, может подавлять устойчивость раковых клеток к воздействию препаратов, возникающую во время химиотерапии», — объясняет руководитель проекта «Низкотемпературная плазменная струя для разработки подходов противоопухолевой терапии», поддержанного Российским научным фондом, ведущий научный сотрудник ИТПМ СО РАН Ирина Швейгерт.
Эксперименты показали, что в результате обработки холодной плазменной струей жизнеспособность раковых клеток значительно уменьшается. Низкая температура плазменной струи (не более 40°С) позволяет не наносить ожог организму. Кроме того, при такой атаке подавляется стойкость раковых клеток к лекарствам при химиотерапии.
«В ходе выполнения проекта мы разработали и запустили два типа устройств с цилиндрической и плоской геометрией «плазменный нож». Устройство доставляет холодную плазму к биологическому объекту с высокой точностью: участки со сложными поверхностными структурами, углублениями и полостями легко доступны с помощью цилиндрической струи и могут обрабатываться равномерно. Устройства с плоской геометрией позволяют обрабатывать гораздо большие по площади поверхности», — комментирует заведующий лабораторией ИФП СО РАН, профессор кафедры электронных приборов НГТУ НЭТИ Дмитрий Закревский.
Ученые из НГТУ НЭТИ занимались разработкой установки для генерации низкотемпературных плазменных струй при помощи газового разряда на открытом воздухе. «Плазменная струя формируется при небольшом напряжении от двух до десяти киловольт и является холодной, то есть повышает температуру в зоне контакта с поверхностью (в частности, с биологическим материалом) лишь на доли градуса и не превышает 40 градусов Цельсия. Соответственно, не возникает термического шока у пациентов. В ходе выполнения проекта мы разработали и запустили два типа устройств: с цилиндрической и плоской геометрией. Именно я занималась разработкой, исследованием и оптимизацией по результатам биологических экспериментов установки для генерации низкотемпературных плазменных струй. Мы работали с опухолевыми клетками двух типов: аденокарциномы легкого А549 и карциномы кожи А431, в качестве нормальных (здоровых) использовали клетки эмбриона почки человека и фибробласты крайней плоти человека. Время обработки клеток струей холодной плазмы менялось от одной до пятнадцати минут. Прямое воздействие на клетки и опосредованное (с использованием жидкости активированной плазмой с последующим добавлением к клеткам) плазменной струей приводило к существенному подавлению жизнеспособности раковых клеток — до 80 %», — рассказала Елена Милахина, магистрантка 1 курса факультета радиотехники и электроники.
Проект рассчитан на три года. В настоящее время главной задачей является оптимизация параметров плазменной струи и достижение основной цели — уничтожение раковых клеток. В планах ученых создание устройств с регулируемым дизайном и управляемым составом активных компонентов в области воздействия на клетки, исследование механизма селективного действия активных форм кислорода на раковые клетки и, в конечной стадии, эксперименты на животных.
Ссылка на скачивание фото и видео экспериментов: https://drive.google.com/drive/folders/15ijfTsR49yXPWdlJ4CZ_-nSoTiiTps_C
Для СМИ
Юрий Лобанов, пресс-секретарь, +7-923-143-50-65, is@nstu.ru
Андрей Цельмер, корреспондент, +7-913-476-22-28
Алина Рунц, журналист, +7-913-062-49-28, derevyagina@corp.nstu.ru
Руслан Курбанов, корреспондент, +7-913-772-30-78, kurbanov@corp.nstu.ru
