Установлена оптимальная форма лечебных наночастиц

Установлена оптимальная форма лечебных наночастиц

Американские биоинженеры установили, что предназначенные для лечения рака наночастицы должны иметь форму диска. Результаты работы ученых из Техасского медицинского центра (Texas Medical Center) под руководством Паоло Декуцци (Paolo Decuzzi) опубликованы в журнале Biomaterials.

В течение восьми лет Декуцци и его коллеги изучали наночастицы, чтобы определить их оптимальную форму, размер и поверхностные свойства. Работа проходила в несколько этапов: первоначально расчеты проводились с использованием методик компьютерного моделирования, затем были поставлены эксперименты in vitro и на модельных животных.

В настоящее время 99 процентов используемых наночастиц имеют сферическую форму, остальные выглядят как диски или палочки. Сферические частицы обычно «собирают» вокруг молекул лекарства, которое они должны переносить.

Форму шара или близкую к ней они принимают непроизвольно в процессе самосборки. Несмотря на свою распространенность, такие наночастицы не всегда эффективны при доставке лекарств к опухолевым клеткам: из-за своей формы они часто не могут надежно закрепиться в опухолевой ткани, поэтому легко вымываются из нее.

Биоинженеры при помощи компьютерного моделирования вычислили, что оптимальной формой наночастиц, используемых при лечении рака, станет диск. Был определен и размер этих «дисков»: 1000 нанометров в диаметре и 400 нанометров в толщину. Для создания частиц с заданными свойствами Декуцци с коллегами использовали метод фотолитографии, при помощи которого им удалось получить однородные наночастицы из кремния. По своей структуре они напоминают губку, в поры которой загружены молекулы лекарства.

После того, как в ходе лабораторных экспериментов подтвердились все свойства наночастиц, предсказанные в ходе компьютерного моделирования, были проведены исследования на модельных животных. В процессе испытаний было доказано, что «нанодиски» легко прикрепляются к клеткам меланомы, поэтому 5-10 процентов введенных наночастиц на грамм пораженного опухолью органа было достаточно для доставки требуемой дозы лекарства. Также было установлено, что кремниевым «дискам» легче попасть в печень, чем наноразмерным сферам или палочкам.

«Лучшей наградой для нас было то, что все свойства, предсказанные нами при помощи математической модели, подтвердились экспериментально», - отметил Декуцци. Руководитель исследования подчеркнул, что вместе с коллегами продолжит работу над улучшением наночастиц. Теперь перед ним стоит задача определения оптимальной жесткости, при которой «диски» будут лучше взаимодействовать с клетками опухоли.

Источник: cleandex.ru

Похожие новости:
Наночастицы убивают рак и помогают его диагностировать
Исследовательская группа под руководством Цунь Чжао из Университета Джорджии (США) обнаружила, что раковые опухоли шеи и головы могут быть полностью уничтожены за полчаса без вреда для здоровых тканей при использовании наночастиц и переменного магнитного поля. Эксперименты, понятно, ставились на лабораторных мышах. В ..
2012-03-28 1784 1 Технология
0
Химики синтезировали коллекцию металлических наночастиц
Химики из Северозападного университета (США) разработали способ эффективно синтезировать большие библиотеки наночастиц, состоящих из разных элементов. С помощью чипов, содержащих сотни различных наночастиц ученые надеются во много раз ускорить поиск новых катализаторов и материалов для оптоэлектроники. Исследование ..
2016-06-26 1314 0 Технология
0
Дефектные провода превратили в наноустановку
Инженеры из Массачусетского технологического института разработали новый способ производства наночастиц, который основан на неустойчивости, возникающей при производстве композитных волокон. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводится на сайте института. Исследователи случайно натолкнулись на новый способ производства ..
2012-07-22 1395 0 Технология
0
Пережить зиму предложили с помощью согревающих наночастиц
Ученый И Цуй (Yi Cui) из Стэнфордского университета разработал технологию, позволяющую согревать одежду с помощью наночастиц. Этот процесс обещает существенно сократить расходы на обогрев жилых помещений. Технология описывается в журнале Nano Letters, а коротко о ней сообщает New Scientist. Ученый предложил покрывать ..
2014-12-17 10111 0 Технология
-1
На основе наночастиц разработали новые методы лечения
Целевая доставка лекарственных препаратов приобрела широкую популярность с развитием в данной области нанотехнологий. Исследователи из «Университета Джорджии» (University of Georgia - UGA) улучшили процесс прямой доставки лекарственных средств в целевые клетки используя наночастицы, при котором лекарственные препараты ..
2012-09-23 1821 0 Технология
0
ДНК станет основой беспрецедентно сложных синтетических кристаллов
Физики использовали наночастицы золота и «умный клей» ДНК для создания коллоидного аналога так называемого решетчатого клатрата. Полученные кристаллы интересны сами по себе своей впечатляющей сложностью структуры, потенциально их можно использовать для защиты окружающей среды от загрязнений и в медицине для распознавания ..
2017-03-10 5825 0 Технология
0
Ученые создали левитирующий микро-реактор для производства наночастиц
Немецкие физики создали микрореактор-"левитатор", позволяющий синтезировать наночастицы и материалы, для изготовления которых требуется невесомость или микрогравитация, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. На сегодняшний день существуют сотни различных видов наночастиц и материалов, качество изготовления и свойства ..
2014-02-21 1480 0 Технология
0
Создано нанопокрытие, очищающее воздух в ответ на облучение
Ученые из Государственного университета Наварры создали покрытие из наночастиц, которое при облучении солнечным светом способно уничтожать загрязнение. Новый материал создан на основе наночастиц, которые взаимодействуют с солнечным светом и вызывают химические фотокаталитические реакции, уничтожающие некоторые загрязнители. В частности, ..
2012-06-7 1656 0 Технология
0
Физики создали микроскопические плащи-невидимки
Исследователи из Германии и Швейцарии разработали трехмерный плащ-невидимку для сокрытия микроскопических частиц. Ученые, работе которых посвящена статья в журнале Scientific Reports, утверждают, что их разработка может найти ряд практических применений. В основе нового плаща-невидимки лежат серебряные наночастицы. Исследователи ..
2013-08-8 1415 0 Технология
0
Кемеровский госуниверситет получил мощнейший микроскоп
На днях пресс-служба КемГУ сообщила о новом приобретении. Кемеровский государственный университет обзавелся уникальным электронным микроскопом, самым мощным в Кузбассе. В России таких микроскопов единицы. Новый прибор продемонстрировали председателю Сибирского отделения РАН академику Александру Асееву и директору ..
2013-02-8 1495 0 Технология
1
Из серебра сделали ультрастабильные суператомы
Две независимые группы химиков научились собирать из 44 атомов серебра «суператомы», которые из-за особенностей электронной структуры обладают уникальной химической стабильностью. Одна из работ опубликована в Nature, вторая — в Nature Communications, кратко об исследованиях пишет NatureNews. Серебряные наночастицы, ..
2013-09-6 1525 0 Технология
0
Ученые предложили взрывать бактерии при помощи наночастиц
Физики и химики из Дании, Бразилии и США предложили новый способ уничтожения бактериальных клеток. По мнению специалистов, их можно взрывать с помощью специальных наночастиц. Результаты исследований авторов доступны в форме препринта в каталоге arXiv.org, а кратко с ними можно ознакомится на сайте ..
2014-09-04 1747 0 Технология
0
Наночастицы победили бактерии за считаные секунды
Ученые создали наночастицы, которые при инфракрасном свете смогли справиться с бактериями за несколько секунд. Результаты исследования опубликованы в журнале Optical Materials Express.В своей работе ученые использовали явление, называемое плазмонным резонансом — особые электронные колебания на поверхности ..
2016-03-21 1725 0 Технология
1
Разработана гидрогелевая наноплатформа для диагностики и лечения рака
Международная группа ученых разработала метод борьбы с опухолями при помощи гидрогеля из бактериофагов и золотых наночастиц. Отчет о работе опубликован в Proceedings of the National Academy of Sciences. Исследователи из Японии, Германии и США решили использовать бактериофаги в разработке наноплатформы для прицельного выявления и терапии злокачественных новообразований. Преимущества ..
2016-02-18 1623 0 Технология
1
Квантовые наночастицы применили как оружие против супербактерий
Ученые доказали эффективность наночастиц — квантовых точек — в борьбе против болезнетворных микробов, устойчивых к антибиотикам. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Materials.Предыдущие исследования показали, что наночастицы из серебра или золота могут быть эффективными в борьбе против антибиотик-резистентных инфекций, однако ..
2016-01-20 1539 0 Технология
0