Управление квантовым биологическим туннелированием электронов может помочь пациентам с раком мозга

Новая технология, основанная на модуляции квантовых процессов внутри клеток человека, может произвести революцию в лечении особенно агрессивной формы рака мозга, называемой глиобластомой.

Объединив усилия для проекта, биохимики, физики, инженеры и врачи Ноттингемский университет показали, что электрическая стимуляция, проводимая через бионаноантенны, может инициировать квантовое биологическое туннелирование для переноса электронов (QBET) внутри раковых клеток, что вызывает их гибель. Команда использовала эту технику в своих лабораторных экспериментах, чтобы убить раковые клетки глиобластомы, оставив при этом здоровые клетки незатронутыми.

Бионаноантенны состоят из наночастиц золота, покрытых цитохромом. c, белок, который играет ключевую роль в запуске апоптоза – естественной последовательности самоуничтожения внутри клетки. Когда цитохром c окисляется за счет потери электрона в результате квантового туннелирования, он посылает сигналы, которые дают указание генам клетки измениться таким образом, что клетка умирает.

В исследовании, опубликованном в Природа Нанотехнология, многопрофильная группа исследователей под руководством Фрэнки Роусон, доцент Фармацевтического факультета, имеющий опыт работы в области биохимии и электрохимии, использовали удаленное внешнее электрическое поле для поляризации разработанных ими бионаноантенн. Это привело к возникновению градиента напряжения, достаточного для запуска окисления – благодаря туннелированию электронов – цитохрома. c в покрытии. Это, в свою очередь, запустило механизм самоуничтожения в клетках глиобластомы, полученных от пациента, с которыми она находилась в прямом контакте.

Одной из особенностей, из-за которой глиобластому так трудно лечить, является тенденция клеток глиобластомы распространяться по мозгу. Таким образом, даже после удаления опухоли головного мозга мозг содержит множество дополнительных раковых клеток, которые невозможно извлечь хирургическим путем без риска повреждения головного мозга. Клетки глиобластомы также быстро становятся устойчивыми к химиотерапии. Таким образом, новое квантово-биологическое лечение потенциально способно уничтожить эти беспризорные клетки.

«Мы интегрируем электронику с биологией для управления клетками. Переключатель [который вызывает гибель клеток] представляет собой событие квантового туннелирования», — объясняет Роусон, добавляя, что лечение выборочно воздействует на раковые клетки в результате их уникальной биологии, которая не встречается в нормальных клетках. Клетки без такой специфической биологии не реагируют на внешний электрический стимул, что позволяет выделить раковые клетки, восприимчивые к лечению.

Ноттингемские бионаноантенны слишком велики, чтобы пройти через гематоэнцефалический барьер — очень плотное соединение клеток, выстилающих кровеносные сосуды, ведущие к мозгу, которые защищают его от повреждений, предотвращая прохождение частиц и крупных молекул. Поскольку их нельзя вводить в кровоток, эти бионаночастицы необходимо будет распылять или вводить вблизи места опухоли во время операции.

Поскольку золото биосовместимо, нет необходимости удалять его частицы после обработки. Роусон, однако, подчеркивает, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, что происходит с цитохромным покрытием (которое, как они ожидают, со временем разложится и перестанет работать), и оценить, можно ли проводить лечение одной дозой или, если требуются дробные дозы, то какие именно. время между дозами должно быть.

Квантовые эффекты делают ДНК нестабильной

Роусон надеется «опробовать лечение на пациентах в течение десяти лет» и надеется обеспечить финансирование для небольших испытаний на людях. Команда уже начала в естественных условиях исследования по введению бионаноантенн в раковые опухоли у животных для проверки на наличие проблем с токсичностью.

«Я думаю, что биология сейчас меняется, и исследователи начинают понимать, что биоэлектричество наряду с ДНК имеет основополагающее значение для функционирования клеток», — заключает Роусон, который надеется, что благодаря своей способности избирательно воздействовать на любой тип раковых клеток этот метод может проложить путь для целого ряда квантовых медицинских процедур. «Эта работа имеет очень много последствий с точки зрения квантовой биологии и квантовой терапии. Потенциально это совершенно новая парадигма в медицине».

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/controlling-quantum-biological-electron-tunnelling-could-help-brain-cancer-patients/