В большинстве случаев обнаружение раковых клеток основывается на традиционных методах, используемых в биологии – визуальном определении злокачественных изменений, анализе клеточного роста или генетических тестах. Несмотря на то, что эти методы детально разработаны, они, тем не менее, либо недостаточно точны, либо требуют сложного длительного анализа, что делает их неудобными для применения в клинических условиях. Соколов и его коллеги надеются, что смогут разработать альтернативный метод обнаружения раковых клеток, более точный и простой, с помощью физики. Ученые сообщают в Small о методе обнаружения раковых клеток, в основе которого лежит феномен неспецифической (физической) адгезии кремниевых шариков (silica beads) к поверхности клеток. Их разработка основана на неизвестных до сих пор различиях в физических свойствах поверхностей раковых и нормальных эпителиальных цервикальных клеток, о чем ученые сообщили в Nature Nanotechnology. Поверхностные различия должны вести к различиям в адгезии частиц к таким клеткам. Эти различия и были положены в основу разработки. Адгезия изучалась с помощью атомно-силовой микроскопии. Кремниевые шарики прикреплялись к кантилеверу АСМ и, следовательно, касались поверхности клеток. Ученые определяли силу адгезии, то есть силу, необходимую для отделения шарика от клетки. Различия в адгезии, которая имеет исключительно физическую природу, использовались для разделения раковых и обычных клеток. Сильная адгезия приводит к тому, что сцепленных с поверхностью клеток частиц становится значительно больше. Используя флуоресцентные кремниевые частицы, можно легко измерить количество света, исходящего от таких клеток. Ученые применили сверхъяркие флуоресцентные кремниевые частицы – самые яркие из когда-либо синтезированных наночастиц – также разработанные группой Соколова. При исследовании клеток рака шейки матки, взятых у трех больных, и клеток, взятых у здоровых женщин, ученые пришли к однозначному выводу о значительных различиях в их адгезивных свойствах. Это достижение может привести к более раннему обнаружению и лечению рака, что очень важно для уменьшения смертности от этого заболевания. Однако, хотя это открытие может улучшить методы диагностики и лечения, в том числе их скорость, удобство и точность, Соколов считает: «Проблема заключается в многообразии человеческих организмов. Различия были обнаружены на шести женщинах. Этого достаточно для демонстрации, но не достаточно для того, чтобы можно было говорить о новом клиническом методе. Для клинического применения необходимо собрать больше статистических данных». Как только ученые подготовят более детальный отчет о результатах, Соколов и профессор биологии Крейг Вудворт (Craig Woodworth) представят предложение о дальнейших исследованиях в Национальный институт здравоохранения (National Institutes of Health).