Kamil Gareev, Docent vid ETU "LETI, " motiverade möjligheterna att använda magnetotaktiska bakterier för att behandla maligna tumörer.

LETI-forskare identifierade magnetotaktiska bakteriers huvudsakliga egenskaper och beskrev möjligheterna för deras tillämpning inom medicin. De erhållna resultaten kommer att hjälpa till att skapa terapeutiska medel inom neuroonkologi och hjärtskydd. Resultaten av den gemensamma studien med kollegor från St. Petersburg State University, RAS Institute of Cytology, och RAS Institute of Biotechnology publicerades som en översiktsartikel i tidskriften Magnetokemi .

Magnettaktiska bakterier (MTB) kännetecknas av sin förmåga att syntetisera magnetosomer, speciella cellulära organeller där magnetitbiomineralisering sker. Tack vare deras magnetiska egenskaper, MTB och isolerade magnetosomer kan användas inom medicin för att bekämpa cancer. Med hjälp av magnetosomer, läkemedel kan transporteras direkt till den maligna tumören. Dessutom, forskare syftar till att studera bildandet av bakteriella magnetitkristaller inuti MTB-celler, mekanismerna för magnetostatisk interaktion mellan individuella magnetosomer, och deras kemiska och aggregativa stabilitet utanför bakteriecellerna. Dessa resultat kommer att bli kärnan i forskningen inom paleomagnetism och magnetiska fenomens fysik.

För närvarande, forskare från Tyskland, Frankrike, Brasilien, USA., och Japan är engagerade i storskalig forskning av magnetotaktiska bakterier. Forskningen av LETI-forskare kommer att vara den första i St. Petersburg. LETI valde ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt:universitetet bildade ett forskarlag, som inkluderar specialister inom olika områden—fysik av magnetiska fenomen, bergmagnetism och magnetofossiler, neuroonkologi, och målterapi baserad på nanopartiklar, samt syntes av magnetiska kompositpartiklar baserade på järnoxid. Det kommer att göra det möjligt att genomföra en mångsidig studie och få objektiva resultat.

"Vi förväntar oss att så småningom slutföra hela forskningscykeln - från jäsning av MTB i automatiserade bioreaktorer med hög genomströmning av stor volym och utvärdering av deras fysiska egenskaper till funktionalisering av magnetosomer med läkemedel och deras laboratorietester. under förutsättning att de uppsatta målen uppnås, för första gången i vår stad, det kommer att bli resultat i världsklass inom detta vetenskapsområde, " säger Gareev, Docent vid institutionen för mikro- och nanoelektronik vid LETI, Senior forskare vid Ingenjörscentrum för mikroteknik och diagnostik

Nästa steg av att studera MTB kommer att föra forskare närmare den praktiska användningen av strukturer baserade på bakteriella magnetosomer i medicin som nya verktyg för riktad läkemedelsleverans, hypertermibehandling, och kontrastmedel för magnetisk resonanstomografi. "Jämfört med för närvarande använda strukturer baserade på syntetiska järnoxidnanopartiklar, bakteriell magnetit har bättre kemisk stabilitet, hög enhetlighet i form och storlek, och, ännu viktigare, hög biokompatibilitet, " kommenterade Gareev.

LETI-forskare fick de första resultaten av att studera magnetiska nanopartiklar 2013, och sedan dess, forskning i denna riktning har fortsatt. Fram till 2021, forskningen fokuserade främst på egenskaperna hos syntetiska, snarare än biogen, magnetiska nanopartiklar, såsom magnetosomer. Den långvariga erfarenheten gjorde det möjligt för forskare att gå vidare till en fullfjädrad studie av magnetotaktiska bakterier och bakteriella magnetosomer.