Прицельная доставка препаратов: наносферы с наноклапанами
Для того, чтобы препарат попал в пораженный заболеванием орган, не повреждая здоровые ткани, необходима система доставки, которая обеспечила бы строго избирательное высвобождение препарата в органе-мишени. Одним из удачных примеров таких наносистем являются пористые наносферы из окиси кремния. Поры наносфер можно заполнять препаратами и закрывать с помощью крошечных контролируемых клапанов, но все созданные до настоящего времени наноклапаны работали только в органических растворителях.
Ученые университета Калифорнии, работающие под руководством докторов Фрейзера Стоддарта (J. Fraser Stoddart) и Джеффри Цинка (Jeffrey I. Zink), разработали наноклапаны, которые функционируют и в водных средах, в том числе в условиях, соответствующих составу биологических жидкостей, что делает возможным применение их в составе наночастиц, предназначенных для доставки и высвобождения лекарственных препаратов в нужном месте в нужное время.
Для создания таких наноклапанов авторы использовали надмолекулярные структуры, известные как псевдоротаксаны (на рисунке – схематическое изображение одного из множества вариантов псевдоротаксанов).
Поверхность пористых наносфер из окиси кремния покрывали молекулами, играющими роль «осей», а к ним в нейтральной или кислой среде присоединяли объемные изогнутые молекулы кукурбитурила (cucurbituril). Эти структуры блокировали поры, предотвращая высвобождение заполняющего их вещества, т.е. закрывали клапаны.
При повышении рН среды (смещении в сторону щелочной реакции) взаимодействие между двумя составляющими наноклапанов ослабевало, и поры открывались, высвобождая имитирующее лекарственный препарат люминесцентное вещество.
Окончательной целью работы является подбор молекулярных деталей индивидуальных компонентов системы, которые позволят регулировать работу клапана в условиях незначительных отличий в уровнях кислотности нормальных и пораженных болезнью тканей и избирательно высвобождать препарат в патологически измененных клетках.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
12.03.2008