Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • AI
  • medtech
  • ММИФ-2018

Доставка препаратов с помощью стелс-нанотехнологий

Планктон вдохновил химиков на создание «стелс-брони» для микроскопических средств доставки лекарственных препаратов
NanoNewsNet по материалам University of Warwick:
Plankton inspires creation of stealth armour for slow release microscopic drug vehicles

Способность некоторых форм планктона и бактерий образовывать дополнительный естественный защитный слой из наноразмерных частиц вдохновила химиков из Университета Уорвика на разработку поразительно простого способа создания покрытия-«брони» для полимерных пузырьков, содержащих лекарственные препараты.

Ученые смогли связать эти полые структуры с целым рядом наночастиц, разработав новую стратегию создания средств доставки лекарственных препаратов. Примененная ими «стелс-технология» делает микроскопические полимерные пузырьки, содержащие жидкие лекарственные вещества, невидимыми для защитных систем организма.

Достижения в области полимеризации вызвали целую волну работ по созданию пузырьков из полимерных молекул. Такие полые структуры имеют целый ряд интересных химических и физических свойств, делающих их потенциальными средствами доставки лекарственных препаратов.

Ученые из Университета Уорвика были убеждены, что, если такие пузырьки «одеть» в дополнительный слой коллоидной «брони» из различных наночастиц, им можно придать еще большую прочность и добиться получения заранее заданных свойств.

«Нас вдохновляла способность природы обеспечивать защиту и механическую прочность определенным классам клеток и организмов. В дополнении к механической прочности, придаваемой клеткам цитоскелетом, растения, грибы и некоторые бактерии имеют дополнительную клеточную стенку, выступающую в роли внешнего барьера. Особо привлекли к себе наше внимание организмы, обладающие клеточной стенкой, состоящей из защитных коллоидных объектов.

Это, например, бактерии, покрытые S-слоем белков, или фитопланктон, такой как кокколитофориды (coccolithophorids), обладающий собственной коллоидной «наноброней», основанной на CaCO3», – рассказывает адъюнкт-профессор Стефан Бон (Stefan Bon), руководитель работы, опубликованной в Journal of American Chemical Society (Rong Chen et al., Polymer Vesicles with a Colloidal Armor of Nanoparticles).

Ученые нашли удивительно простой и высокоэффективный метод добавления к полимерным пузырькам целого ряда различных типов дополнительной защиты. Одним из них стал слой микроскопических шариков из полистирола с высокой степенью организации упаковки. Эта означало, что исследователям удалось создать пузырек, имеющий не только дополнительный усиленный внешний защитный барьер, но и обладающий точными характеристиками проницаемости, существенными для высвобождения лекарства, определяемыми кристаллообразной структурой из полистирольных шариков.

Применив ту же технику, ученым удалось добавить к пузырьку и желатинообразный полимер. Эта технология обеспечила пузырькам «стелс-броню», защищающую их от нежелательного внимания со стороны иммунной системы. Данное покрытие (гидрогель из сополимера этилакрилата и метакриловый кислоты) поглощает так много окружающей воды, что в состоянии «обмануть» защитные механизмы организма, заставив их поверить, что это действительно обыкновенная вода.


Четыре различных типа покрытий, созданные учеными Университета Уорвика.

Чтобы связать полимеры, ученым пришла в голову мысль придать коллоидным или латексным частицам противоположный по отношению к пузырькам электрический заряд. Это оказалось даже более эффективно и просто, чем они предполагали. Однако чтобы убедиться, что их план сработал, им нужен был новый способ наблюдения пузырьков.

Используемые ранее электронно-микроскопические методы требовали предварительного высушивания пузырьков. Высушивание значительно деформирует их структуру, в результате чего эта технология предоставляет мало полезных данных. Однако Университет Уорвика недавно приобрел криоэлектронный микроскоп. Это позволило ученым быстро заморозить пузырьки до –150 градусов, сохраняя их форму, и убедиться, что основанный на изменении заряда метод работал, как было запланировано.


«Невидимые» для иммунной системы организма полимерные пузырьки со «стелс-броней» (криоэлектронная микроскопия).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
01.02.2011

Читать статьи по темам:

бионика доставка препаратов наномедицина Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Улыбнитесь: вас снимает «умная таблетка»

Первые «умные таблетки» будут контролировать частоту приема и дозировку лекарства для пациентов, перенесших трансплантацию. В перспективе микрочип будет оценивать состояние пациента и эффективность терапии.

читать

Прием лекарств под контролем

Когда пациент проглатывает капсулу, на телефон или ноутбук врача поступает сигнал. Разработка позволит избежать множества ситуаций, когда пациенты забывают или намеренно отказываются принимать лекарства.

читать

Искусственные эритроциты – контейнеры для лекарств и кислорода

Синтетические эритроциты, такие же мягкие и гибкие, как настоящие, можно будет использовать для доставки лекарственных препаратов и переливания людям вместо настоящей крови.

читать

Нанопропеллер плавает, как сперматозоид

В перспективе такие гибриды штопора и сперматозоида могут доставлять лекарства к различным тканям и органам больных. Они смогут плавать по кровеносным сосудам, для движения им не нужны внутренние источники энергии, а в конструкции «нанопропеллеров» отсутствуют движущиеся части, что делает их более надежными.

читать

Умная таблетка контролирует не только себя, но и пациента

Каждая таблетка Raisin system содержит неперевариваемый датчик, представляющий собой микрочип размером с песчинку и тонкопленочную батарею, активирующуюся при контакте с водной средой после проглатывания.

читать