Здравствуйте! На данный момент портал работает в режиме тестирования.
мама
123
Биомед Новости

В МГУ научились адресно доставлять лекарства с помощью гелевых нанокапсул

Международная группа исследователей при участии физиков из МГУ имени М.В.Ломоносова разработала совершенно новый тип носителя лекарств для их адресной доставки к больному органу — гелевые нанокапсулы с двойной оболочкой. Результаты работы ученые опубликовали в журнале Scientific Reports, сообщает пресс-служба вуза.

«Многие существующие носители инкапсулируют лекарства за счет дальнодействующего электростатического взаимодействия – заряд носителя противоположен заряду лекарства. У нас же никакой электростатики нет, все здесь контролируется температурой – и заполнение внутренней полости, и ее запирание, и высвобождение ее содержимого там, где это требуется. Поэтому сами лекарства могут быть как заряженными, так и нейтральными», — рассказал один из российских соавторов статьи, доктор физико-математических наук Игорь Потемкин.

fig1

По словам авторов статьи, существуют и другие стимулы для высвобождения лекарств, например, внешнее магнитное поле, кислотность среды (pH), однако в каждом случае, как и в случае с электростатикой, исследователи сталкиваются с проблемой преждевременного выпуска лекарств.

В Университет ИТМО создали материал из наночастиц магнетита для адресной доставки лекарств

Ученые решили использовать структуры, которые ранее практически не исследовались, — гелевые нанокапсулы. Основной проблемой, прежде резко снижавшей интерес к ним, было то, что такие капсулы, едва появившись, тут же слипались со своими соседками (теряли коллоидную стабильность) при попытке «загрузки» их лекарствами, что делало доставку невозможной (или малоэффективной). Специалисты смогли решить эту проблему, создав носитель, внутренняя полость которого, словно яйцо с двумя скорлупами, окружена двумя оболочками разного химического состава. Внешняя пористая оболочка играет защитную (стабилизирующую) роль и препятствует слипанию нанокапсул, а поры внутренней оболочки могут открываться и закрываться в зависимости от температуры за счет изменения взаимодействия между ее мономерными звеньями.

В момент заполнения полости поры открыты, и лекарство всасывается в нее как в губку, затем температура меняется, поры внутренней оболочки закрываются, и лекарство отправляется в путь. В дальнейшем поры смогут открыться вновь только там, где это позволит температура.

Сибирские ученые нашли способ повышения растворимости и усваиваемости лекарств

Приготовление двухслойных капсул в этом эксперименте сводилось к послойному синтезу двух полимерных оболочек разного химического состава вокруг ядра из оксида кремния, а по окончании синтеза это ядро химическим образом растворялось, оставляя вместо себя пустое пространство.

Основная трудность этой работы заключалась в том, что исследователи во многом шли вслепую, не зная наверняка, как поведет себя их нанокапсула, не «схлопнется» ли ее полость, оставшаяся после удаления кремниевого ядра, достаточного ли размера окажутся поры оболочек для того, чтобы всосать в себя транспортируемое вещество, а затем высвободить его там, где требуется, надежно ли оно будет заперто во время транспортировки. К счастью, все эти опасения оказались напрасными — в ответ на изменения температуры поры открывались и закрывались, «по дороге» (в эксперименте, настоящей «дороги» не было — ученые измеряли возможные потери из полости по мере течения времени) содержимое капсул практически не терялось, а внутренняя полость не только не схлопывалась — она становилась даже больше первоначального размера кремниевого ядра.

Изготовление наногелевых капсул и связанные с ними измерения проводились в Европе, главным образом в Германии, а российские ученые из МГУ, Игорь Потемкин и его коллега Андрей Рудов, работали над компьютерным моделированием, с помощью которого исследователи изучали зависимость структуры нанокапсул от температуры. Также физиками МГУ с помощью компьютерного моделирования был продемонстрирован способ инкапсулирования и высвобождения транспортируемых молекул при изменении температуры.

Томский политех займется разработкой лекарств с «дистанционным управлением»

На данном этапе работа носила чисто фундаментальный характер и была предназначена в первую очередь для демонстрации эффективности концепции. Эксперименты проводились в диапазоне температур 32-42°C. Это несколько больше диапазона температур, благоприятных для человека, хотя в дальнейшем, отметил Потемкин, этот диапазон легко можно будет сузить.

Совместные работы группы рассчитаны еще на четыре года.

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World