Наноконтейнер для таргетной доставки лекарств

14.09.2018

Новый вид магнитных наноконтейнеров для доставки лекарственных препаратов создали сотрудники Университета ИТМО. За счет уникального сочетания методов синтеза размер наносфер из магнетита можно легко регулировать. При этом полученные объекты не опасны для живых клеток. Эффективность нового материала ученые подтвердили в экспериментах по растворению модельного тромба, сообщает пресс-служба университета. Результаты опубликованы в журнале Applied Materials & Interfaces.

«Цель метода заключается в минимизировании побочных эффектов, — рассказала “Стимулу” автор статьи, сотрудник Университета ИТМО Елизавета Атанасова. — Поэтому в случае использования нашей разработки мы планируем подводить магнитным полем синтезированные контейнеры, содержащие тромболитический фермент, и затем, также с помощью магнитного поля, высвобождать лекарственный препарат».

Сфера применения магнитных наночастиц постоянно расширяется, но одним из самых перспективных направлений остается биомедицина. Частицы для адресной доставки препаратов активно используются, например, в борьбе с опухолями и тромбами. Чтобы эта борьба была эффективной, наночастицы должны соответствовать следующим параметрам: их размер должен лежать в нанометровом диапазоне, удельная поверхность и поры должны быть большими, а сами частицы нетоксичными. Для этого ученые постоянно оптимизируют методы синтеза наночастиц.

Сотрудники Университета ИТМО с помощью нового метода получили сферы из наночастиц магнетита с тромболитическим препаратом внутри. У таких сфер высокий магнитный момент, необходимый для точной адресной доставки, высокая площадь поверхности и большой объем пор для загрузки лекарств. Проверка биосовместимости показала, что частицы безвредны для клеток и не вызывают окислительный стресс, в отличие от большинства металлических наночастиц. Это значит, что частицы, полученные новым методом, можно без опасений применять в медицине.

«Мы впервые совместили несколько методов синтеза: золь–гель процесс и технику микроэмульсии, поэтому полученные материалы обладают заданными свойствами, — рассказывает Елизавета Атанасова. — Золь–гель процесс позволяет получить гель магнетита во всем объеме системы, а использование микроэмульсии из двух фаз помогает регулировать итоговый размер сфер».

Исследователи экспериментально проверили эффективность новых частиц. Для этого они искусственно создали модельный тромб и с помощью оптического микроскопа наблюдали, как он взаимодействует со сферами, несущими тромболитик — препарат, растворяющий тромбы. Сферы нацеливали на тромб с помощью магнитного поля. В результате на полный лизис тромба ушло 620 минут.

«В первую очередь у нас в планах провести доклинические исследования, оценить безопасность использования нашей системы в полном объеме. Но надо понимать, что от стадии разработки до стадии доклинических и клинических испытаний проходит немало времени», — отметила Елизавета Атанасова.

По словам исследователей, процедура синтеза наноконтейнеров довольно проста и с точки зрения стоимости химических реактивов малозатратна.

«Мы специально синтезировали частицы большего размера, чтобы в оптический микроскоп проследить за тем, как они лизируют тромб. Возможность своими глазами в режиме реального времени наблюдать за действием нашей разработки оказалась самой впечатляющей и интересной частью работы», — добавила г-жа Атанасова.