Физики из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) занимаются разработкой антибактериальных и противоопухолевых препаратов, основанных на природном органическом соединении, содержащемся в крестоцветных овощах, таких как брокколи, редис, цветная и белокочанная капуста. На Международной конференции «Синхротронные исследования: Наука, Знания, Инновации, Будущее» (SKIF-2026) старший научный сотрудник Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ Юлия Горшкова поделилась информацией о том, что ученые нашли способ помещать активные вещества в нанокапсулы, которые выполняют роль защитного контейнера и «умного навигатора».
Ключевым элементом разработки является сульфорафан — органическое соединение (изотиоцианат), образующееся в крестоцветных овощах при ферментативном расщеплении глюкозинолатов, содержащих серу. В мировой фармакологии и медицине сульфорафан привлекает внимание благодаря своей доказанной биологической активности. Эта малая молекула способна избирательно вызывать гибель опухолевых клеток и эффективно уничтожать штаммы бактерий, которые проявляют устойчивость к антибиотикам.
Для защиты и адресной доставки лекарственного соединения исследователи применяют биомиметические липосомы. Эти наночастицы помогают изолировать хрупкую молекулу от разрушения в кровотоке, обеспечивают ее пролонгированное высвобождение и позволят доставлять терапевтический агент непосредственно в пораженные клетки. Тем не менее, для точного расчета необходимой дозировки и гарантии стабильности будущего препарата важно понять механизмы интеграции сульфорафана в защитную липидную мембрану.
В своем исследовании физики ОИЯИ расшифровали наноструктурные параметры интеграции сульфорафана в липидный бислой, тем самым заложив основу для проектирования стабильных «умных» лекарств. Комплексные данные о поведении данной системы были получены с использованием метода малоуглового рентгеновского рассеяния в сочетании с другими методами: инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье, дифференциальной сканирующей калориметрией и компьютерным моделированием.
Юлия Горшкова отметила, что работа является ярким примером того, как фундаментальная физика рассеяния рентгеновского излучения и смежные методы могут быть использованы для разработки «умных» лекарств на наноуровне. Понимание структурных изменений в мембранах клеток является необходимым для точного прогнозирования транспортировки, накопления и биологической активности доставляемых молекул — от растительных экстрактов до терапевтических РНК и ДНК.
Международная конференция «Синхротронные исследования: Наука, Знания, Инновации, Будущее» (SKIF-2026) проходит с 18 по 23 октября 2026 года при поддержке Российского научного фонда (РНФ) и приурочена к открытию Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). На конференции участники обсуждают современные тенденции и перспективы исследований с использованием методов синхротронного излучения для фундаментальной науки и промышленных приложений, возможности источников синхротронного излучения и устройств его генерации, а также разработку оборудования и программного обеспечения для экспериментальных станций.
Организаторами мероприятия выступают Институт катализа СО РАН, ЦКП «СКИФ», Институт ядерной физики СО РАН, Министерство науки и высшего образования РФ, НИЦ «Курчатовский институт», Правительство Новосибирской области и Сибирское отделение РАН.