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 nano-kryształów 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 zarówno pod względem 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 rak 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, polegającą na zastosowaniu kryształów 2D jako czynników przeciwnowotworowych, prowadzących do zaprogramowanej śmierci komórkowej, przy jednoczesnym braku toksyczności względem komórek prawidłowych. Spośród badanych układów wyselekcjonowano fazę z niobem, która okazała się przełomem w badaniach.
Mamy bardzo obiecujące wyniki, do których dotarliśmy już po 1,5 realizacji projektu. Aktualnie 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 w sposób kompleksowy, 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 nano-kryształów 2D karbidków i azotków tytanu – faz MXenes” realizowany jest ze środków NCN, w ramach konkursu SONATA BIS 7 (UMO-2017/26/E/ST8/01073).
Jadwiga Pasiut
