Dvojrozmerné (2D) materiály patria medzi najviac skúmané materiály kvôli svojim neobvyklým fyzikálnym vlastnostiam.
Najlepším príkladom je grafén – ide o vrstvu atómov uhlíka usporiadaných do dvojrozmernej (2D) hexagonálnej mriežky. Grafén má podľa posledných zistení odborníkov mimoriadne mechanické, tepelné a elektronické vlastnosti. Jeho objav podnietil vedcov skúmať aj iné 2D materiály, pretože pomáhajú bojovať aj proti takej zákernej chorobe, akou je rakovina.
Riešiteľský tím okolo Dr. Rer. Nat. Petra Šiffaloviča, PhD. okolo (Fyzikálny ústav SAV) sa zaoberá projektom s názvom 2D materiály iné ako grafén: monovrstvy, heteroštruktúry a hybridné vrstvy. Vedcom sa podarilo zistiť, že je nielen možné získať stabilné dvojrozmerné materiály, ale že tieto materiály majú tiež jedinečné fyzikálne vlastnosti.
Dr. Adriana Annušová približuje, že sa zaoberajú vývojom nanoplatformy pre diagnózu a cielenú liečbu rakoviny, navrhnutú na základe 2D materiálu MoS2: „V prírode sa MoS2 nachádza ako minerál s vrstevnatou štruktúrou a patrí medzi polovodivé materiály. Pre náš projekt je zaujímavý, keďže sa vyznačuje relatívne vysokou biokompatibilitou. Slabé van der Waalsove sily medzi vrstvami umožnia získať ploché MoS2 nanočastice s hrúbkou len pár atomárnych vrstiev (do 10 nm).“
Pre ľudské oko sú neviditeľné
Používané nanočastice majú podľa nej laterálne rozmery okolo 30-50 nm. Odborníčka vysvetľuje, že jeden nanometer je jedna milióntina milimetra, neviditeľný pre ľudské oko. „Využijeme práve túto vlastnosť, aby sme vytvorili platformy schopné pripojiť sa k bunkám a v istých prípadoch aj preniknúť bunkovou membránou. Otvárajú sa tým pádom aj možnosti transportu liečiv. Na našom oddelení pracujeme na zvýšení selektivity procesu internalizácie platforiem rakovinovými bunkami oproti tým zdravým. Využívame na tento účel špecifické proteíny (protilátky), ktoré procesom funkcionalizácie pripojíme cez proteínový mostík (tzv. biotín-avidín-biotín mostík).“ Dr. Adriana Annušová pokračuje, že protilátky sa špecificky pripoja na antigény, ktoré sa produkujú na membránach rakovinových buniek v dôsledku nedostatku kyslíka v zasiahnutej oblasti.
Aktuálne výsledky tohto vedeckého tímu ukazujú na značný rozdiel internalizácie medzi rakovinovými a zdravými bunkami – až 30 percent. „Špecifická identifikácia rakovinových buniek by mohla vylepšiť alebo nahradzovať klasické terapeutické metódy,“ dodáva Dr. Adriana Annušová.
Tento projekt zahŕňa spoluprácu Fyzikálneho ústavu SAV s Virologickým ústavom a Ústavom polymérov SAV, tiež Ústavom biochémie a mikrobiológie FCHPT, keďže si vyžaduje znalosti z viacerých vedných odborov.
Informácie poskytla: Dr. Adriana Annušová
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová)
Ilustračné foto: Pixabay/seagul
Uverejnila: ZH