Nanoterminátoři. Kredit: Yue Lu / UNC.

Kdo by neznal druhý film ze série o terminátorech, tedy „Terminátor 2: Den zúčtování“ od Jamese Camerona. A kdo by neznal terminátora T‑1000 z tekutého kovu, se kterým má v tomhle filmu Arnold Schwarzenegger coby postarší model, android T‑800, tolik práce. Terminátor T‑1000 zahraný Robertem Patrickem předvádí se svým tekutým kovem takové kejkle, že mu to za vysloužilo cenu vizuální efekty Britské filmové akademie, cenu Saturn a taky Oskara, samozřejmě.

Zhen Gu (vpravo). Kredit: UNC.

Výzkumný tým univerzit Severní Karolíny se jistě inspiroval schopnostmi terminátora T‑1000 a rozhodl se, že využije podobný tekutý kov ve službách nanomedicíny. Zhen Gu a jeho kolegové vyvinuli novou technologii přepravy léčiv na požadované místo v pacientovi pomocí tekutého kovu, pochopitelně biologicky rozložitelného. Podle Gua má jejich technologie nanoterminátorů celou řadu výhod. Nanoterminátoři pomáhají lékařům lokalizovat nádory, prakticky nejsou toxičtí a hlavně je lze vyrábět velmi snadno a ve velkém množství.

Jak vyrobit takové nanoterminátory? Gu a spol. vzali tekutý kov, tedy slitinu galia (Ga) a india (In), a umístili ho do roztoku dvou typů polymerických ligandů. Do tohoto roztoku pak pustili ultrazvuk, který způsobil, že se tekutý kov rozprskl do nanokapiček o průměru kolem 100 nanometrů. Vzápětí se na povrch nanokapiček navázaly polymerické ligandy, což společně se zoxidováním povrchu nanokapiček zabránilo jejich opětovnému spojení do masy tekutého kovu.

Doxorubicin. Kredit: Fuse809 / Wikimedia Commons.

Badatelé pak do roztoku přidali antracyklinové protinádorové antibiotikum doxorubicin (Dox). Jeden typ ligandů navázaných na nanokapičky si na sebe navázal molekuly doxorubicinu, zatímco ten druhý funguje jako senzor na vyhledávání nádorových buněk. Když se takové nanoterminátory naložené doxorubicinem dostanou k buňce nádoru, tak se navážou na její povrchové receptory a buňka je absorbuje dovnitř. Kyselé prostředí uvnitř buňky rozpustí povrch nanoterminátorů, čímž dojde k uvolnění ligandů i smrtícího doxorubicinu. Tekutý kov pak postupně reaguje s vnitřním prostředím buňky a uvolňuje ionty galia. A galium shodou okolností podporuje fungování protinádorových léčiv, i vůči buňkám, které jsou proti takovým lékům rezistentní.

Terminátor T‑100 v akci. Kredit: TriStar Pictures.

Testy v buněčných kulturách naznačují, že se tekutý kov nanoterminátorů za pár dní kompletně rozloží, vstřebá a přitom nevyvolává žádné znatelné projevy toxicity. Badatelé své nanoterminátory prověřili na laboratorních myších a zjistili, že jejich použití výrazně zesiluje účinnost doxorubicinu proti rakovině vaječníků. Gu a spol. sledovali myši po 90 dní a za tu dobu nezaznamenali, že by jim tekutý kov nějak poškozoval zdraví.´
Vědci jsou nadšeni. Byl to sice jenom prototyp, ale fungovalo to. Nanoterminátoři mění tvar, skoro tak pěkně jako jejich vzor, terminátor T‑1000. Vzniknou jako nanokapičky z masy tekutého kovu, dovedou se prosáknout do buňky, tam se zase spojí a postupně splynou s organismem, kterému neškodí, ale naopak pomáhají. Gu a spol. se těší na testy s velkým množstvím pokusných zvířat, jejichž úspěch by měl otevřít dveře ke klinickým testům na lidech.


Video:  Terminator 2 Liquid T-1000 Scene


Literatura
North Carolina State University 2. 12. 2015, Nature Communications 6: 10066.