Materiały dwuwymiarowe mają szansę na karierę w medycynie.
Naukowcy z Politechniki Warszawskiej pracują nad unikatowym na skalę światową projektem dotyczącym wykorzystania materiałów dwuwymiarowych (2D) w nanomedycynie. Badania przyczynią się do rozwoju alternatywnych metod leczenia nowotworów. Dr inż. Agnieszka Jastrzębska wraz z zespołem młodych naukowców z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW bada właściwości przeciwnowotworowe i cytotoksyczne nanokryształów 2D karbidków i azotków tytanów (faz MXenes) oraz sposób, w jaki wpływają na komórki. Interdyscyplinarny projekt naukowy realizowany jest we współpracy międzynarodowej.
— MXenes to szeroka i różnorodna grupa materiałów, mająca bardzo ciekawe właściwości pod względem zarówno chemicznym, jak i strukturalnym oraz pewną przewagę nad grafenem — powierzchnię hydrofilową, umożliwiającą optymalną i różnorodną funkcjonalizację. W ostatnich latach można zauważyć ich dynamiczny rozwój, co świadczy o potencjale aplikacyjnym — tłumaczy dr inż. A. Jastrzębska, pomysłodawca i kierownik projektu.
MXenes nie były dotychczas optymalizowane w kontekście wykorzystania w nanomedycynie, zwłaszcza w aspekcie toksykologicznym. Naukowcy prowadzą prace dwutorowo — badają ich właściwości cytotoksyczne, a z drugiej strony projektują układy niszczące komórki nowotworowe, przy czym koncentrują się na ogniskach nowotworowych, które mogą być naświetlane promieniowaniem podczerwonym (np. rak piersi czy skóry).
— Najwięcej problemów społecznych widzimy w przypadku nowotworów. Niestety coraz częściej się zdarza, że klasyczna chemioterapia okazuje się bezskuteczna. Dlatego mamy nadzieję, że nasz projekt przyczyni się do rozwoju alternatywnych do chemioterapii metod leczenia — mówi dr Jastrzębska.
Badania wstępne potwierdzają koncepcję naukowców, polegającąna zastosowaniu kryształów 2D jako czynników przeciwnowotworowych, prowadzących do zaprogramowanej śmierci komórkowej, przy jednoczesnym braku toksyczności w stosunku do komórek prawidłowych. Spośród badanych układów wyselekcjonowano fazę z niobem, która okazała się przełomem w badaniach.
— Mamy bardzo obiecujące wyniki, do których dotarliśmy już po półtora roku realizacji projektu. Obecnie jesteśmy na półmetku. Niedawno opublikowaliśmy kompleksową pracę w prestiżowym czasopiśmie „ACS Sustainable Chemistry & Engineering”, która zbliża nas do etapu badań klinicznych — mówi uczona.
— Podchodzimy do tematu kompleksowo, aspirując do pozycji lidera w wykorzystaniu MXenes w biotechnologii. Jesteśmy doceniani na świecie, zapraszani na najważniejsze konferencje, pozyskujemy dodatkowe granty i zapewniamy wymierne efekty — konkluduje dr Jastrzębska.
Projekt „Badania właściwości przeciwnowotworowych nanokryształów 2D karbidków i azotków tytanu — faz MXenes” realizowany jest ze środków NCN, w ramach konkursu SONATA BIS 7 (UMO-2017/26/E/ ST8/01073).
Podpis: Jadwiga Pasiut
