Химия чайного дерева против рака: коллектив учёных вместе с доцентом РУДН создали «зелёные» наночастицы серебра
Исследователи из России, Индии и Южной Кореи, включая доцента кафедры фармации и биотехнологии РУДН, Александра Вечера, нашли способ превращать листья австралийского чайного дерева (мелалеуки) в «оружие» против бактерий, грибков и даже раковых клеток. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом журнале Scientific Reports.
Почему наночастицы — не просто «мелкий порошок»
Серебро известно своими антимикробными свойствами сотни лет. Но когда частицы серебра становятся в 1 000 раз тоньше человеческого волоса (примерно
Представьте себе гору песка и такой же вес песчинок, разбросанных по столу. У каждой песчинки есть поверхность, которая контактирует с воздухом. У россыпи песчинок суммарная поверхность огромна, и они взаимодействуют с окружением намного быстрее. Так и здесь: наночастицы серебра из-за своего размера становятся сверхактивными. Тем более, что они примерно в 1000 раз меньше песчинок в поперечнике, а значит их площадь поверхности в миллиард раз больше.
Зелёный синтез: как заварить «чай» из наночастиц
Химики часто используют токсичные реагенты для получения наночастиц. Но команда, в которую вошёл доцент РУДН Александр Вечер, применила «зелёную» технологию. Они взяли листья мелалеуки (из неё получают масло чайного дерева), заварили их в горячей воде, а затем добавили раствор соли серебра. Всего за несколько минут раствор из бесцветного стал коричневатым — это и был сигнал, что наночастицы родились.
«Растительные экстракты работают одновременно и как химический завод, и как защитная оболочка. Он не только восстанавливает ионы серебра до металлических наночастиц, но и обволакивает их своими молекулами — подобно тому, как кожура защищает яблоко. Это предотвращает слипание частиц и делает их безопасными для организма человека на первых этапах взаимодействия», — Александр Вечер.
Чтобы убедиться, что получились именно те частицы, которые нужны, учёные использовали целый арсенал методов.
- УФ-спектроскопия дала характерный пик при 402 нм — «паспорт» наночастиц серебра.
- Электронная микроскопия показала: частицы аккуратные, почти сферические, размером около 10 нм.
- Дзета-потенциал минус 21 мВ подтвердил, что наночастицы не слипаются и сохраняют стабильность в жидкости.
- Рентгеноструктурный анализ продемонстрировал самое интересное — частицы, синтезированные таким способом, оказались «кристально чистыми»: их атомная решётка напоминала стройный кубический строй, что важно для предсказуемой работы в медицине.
Бактерицидные и фунгицидные свойства наночастиц
Затем исследователи проверили, как новые наночастицы справляются с вредными бактериями и грибками. Тестировали на четырёх видах бактерий, включая опасные Pseudomonas aeruginosa и Streptococcus pyogenes, а также на грибах Aspergillus fumigatus.
Результат: наночастицы остановили рост микробов, образовав вокруг себя «зоны смерти» (зоны ингибирования) диаметром до 7 мм. Особенно чувствительными оказались грамотрицательные бактерии — те, у которых защитная стенка тоньше.
«Отрицательно заряженная поверхность наших наночастиц притягивается к положительно заряженным участкам бактериальной мембраны, словно магнит к холодильнику. Затем частицы высвобождают ионы серебра, которые разрушают дыхательные ферменты бактерий, и те погибают. При этом собственные клетки человека страдают гораздо меньше — у них другая электрическая «подпись», — Александр Вечер.
Антиоксидант и борец с раком
Но самое впечатляющее открытие — противораковый потенциал частиц. Учёные воздействовали на клетки агрессивной линии рака молочной железы MCF-7 разными дозами наночастиц. Обычные клетки выживали, а раковые — гибли.
Показатель IC50 (концентрация, при которой погибает половина раковых клеток) составил всего 8,16 мкг/мл. Для сравнения: это примерно в 5 раз меньше, чем доза, при которой проявляется антиоксидантный эффект (41,17 мкл/мл). То есть наночастицы действуют как точечное лекарство — раковые клетки «узнают» их и разрушаются, меняя форму (съёживаются, отслаиваются от поверхности).
Кроме того, наночастицы показали хорошую антиоксидантную активность — они нейтрализовали до 69% свободных радикалов, что полезно при воспалениях и старении тканей.
Пока это фундаментальное исследование, но перспективы огромные. Возможно, через несколько лет на основе таких «зелёных» наночастиц создадут мази от трудноизлечимых грибковых инфекций, покрытия для катетеров или даже новые противораковые препараты с минимальными побочными эффектами.
Исследование опубликовано в научном журнале Scientific Reports: https://doi.org/10.1038/s41598-025-32191-8
Студентка медицинского института РУДН представила лучший доклад о фотодинамической терапии и искусственном интеллекте на VI Открытой конференции молодых ученых Центра диагностики и телемедицины. Мероприятие стало площадкой для обсуждения передовых достижений в лучевой диагностике, цифровизации здравоохранения, технологиях искусственного интеллекта в медицине, разработке медицинских фантомов, телемедицине и карьере молодого учёного. Участие в нём приняли студенты, ординаторы, врачи, учёные и представители профильных организаций.
Учёный РУДН, доцент департамента рационального природопользования института экологии Ясер Ребух и его коллеги в Египте доказали, что водный папоротник азолла может одновременно улучшать плодородие почвы, снижать содержание токсичных металлов и увеличивать урожай риса.
Авторский коллектив высшей школы управления РУДН представил монографию «Цифровой реинжиниринг бизнес-процессов в туристической отрасли России: теория, анализ и разработка инновационных решений».