В МГУ создали нанокапсулы для адресной доставки лекарств

В МГУ создали нанокапсулы для адресной доставки лекарств

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, а коротко о ней сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру».

Адресной доставкой лекарств ученые занимаются уже давно, множество лабораторий мира работают над их созданием, поскольку перспективы этого направления огромны. Создано множество «наноэкипажей» для доставки лекарств по нужному адресу, но перед учеными все еще стоит множество проблем. Главной из них многие исследователи считают проблему того, как заставить лекарство начинать действовать только тогда, когда оно попадет в нужное место.

«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», — комментирует один из российских соавторов статьи, доктор физико-математических наук Игорь Потемкин.

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.

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). Ученым удалось 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.

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, содержимое капсул практически не терялось, а внутренняя полость не схлопывалась.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые создали искусственные вирусы без ДНК
Биохимики из Вашингтонского университета смоделировали, а затем синтезировали белки, которые способны объединяться, образуя икосаэдр. Такие сложные молекулы, чья форма соответствует оболочкам многих вирусов, могут применяться в качестве транспорта для доставки лекарств и других активных веществ в раковые ..
2016-06-21 1577 0 Технология
0
Ученые создали метод доставки лекарств в мозг
Американские исследователи разработали метод, который может поставлять и полностью выпускать анти-ВИЧ препарат AZTTP в мозг.  Методика, разработанная в «Herbert Wertheim College of Medicine» (HWCOM) Международного Университета Флориды, описана в журнале «Nature Communications».Профессор, заведующий кафедры Madhavan ..
2013-05-5 1592 0 Технология
1
Микрочип под кожей станет новым контрацептивом
Американские исследователи создали микрочип, который будет контролировать рождаемость. Новая система предполагает, что устройство доставки лекарственного средства может быть удаленно включено или выключено, и каждый имплантат сможет работать 16 лет.Размеры инновационного устройства, предназначенного для имплантации под кожу ..
2014-07-09 1775 0 Технология
1
Биоинженеры нашли способ проникновения в клеточные ядра
Биоинженеры из Университета Дьюка разработали уникальный способ проникновения сквозь стенки живых клеток, который дает наномашинам неограниченные возможности забираться даже внутрь клеточных ядер. Технология позволяет не только путешествовать сквозь мембраны клеток, но и проникать в ядро, ..
2012-10-24 1702 0 Технология
0
Химики РФ предложили новый способ создания лекарств
Специалисты Института органической химии Российской академии наук (ИОХ РАН) сравнили три модели доставки лекарств на основе ионных жидкостей в клетки организма и предложили платформу для разработки соответствующих препаратов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале ACS Medicinal ..
2015-10-09 1740 0 Технология
0
Японцы создают компьютер для разработки лекарств против рака
Специалисты из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) планируют построить самый быстрый в мире суперкомпьютер, который позволит разрабатывать препараты для борьбы с раком, сообщает во вторник японское издание Japan Daily Press.Компьютер будет использоваться для анализа структуры белков. Новая ..
2014-01-14 1899 0 Технология
0
Разработан имплантат для доставки лекарств без внешних источников энергии
Сингапурские и китайские ученые разработали имплантируемую систему для длительного высвобождения лекарств, не требующую внешних источников питания. Отчет о работе опубликован в журнале Advanced Materials. Имплантируемые системы доставки лекарств (iDDS) используются при ряде хронических заболеваний (например, сахарном диабете), при которых необходимо длительное введение ..
2017-01-12 3784 0 Технология
0
Пористые белковые кристаллы позволят хранить молекулы внутри клеток
Японские биоинженеры разработали протеиновые кристаллы с пористой структурой, способной удерживать экзогенные молекулы внутри живых клеток. В перспективе такие пористые кристаллы можно будет использовать, например, для внутриклеточной доставки лекарств или ферментов. Статья опубликована в журнале ACS Nano.Прототипом для протеиновых кристаллов ..
2017-02-09 6414 0 Технология
0
Химики создали реактивные микрочастицы
Ученые из Калифорнийского университета создали реактивные микрочастицы, способные передвигаться в воде. Статья ученых появилась в журнале ACS Nano. Объектом исследования выступали частицы из сплава алюминия и галлия диаметром около 20 микрометров. С одной стороны они были покрыты титановой пленкой. ..
2012-08-28 1670 0 Технология
0
Сроки создания новых действенных лекарств оценили в 100 лет
Американские ученые представили подробные расчеты того, сколько времени требуется для перехода от фундаментальных исследований в медицине к разработке новых лекарств от смертельно опасных болезней. Нанеся на специальную карту последовательность открытий, ученые выяснили, что сейчас для создания одного действенного ..
2015-09-26 1497 0 Технология
1
Ученые создали графеновый транзистор
Новый транзистор способной произвести революцию в технологиях получения изображений для медицинских целей и в системах безопасности был разработан на основе графена исследователями из университетов Манчестера и Ноттингема. В своей статье, опубликованной в «Nature Communications», исследователи сообщают, о создании первого транзистора с бистабильными ..
2013-05-2 1771 0 Технология
0
Наночастицы научились обманывать иммунную систему
Исследователи из университета Пенсильвании научились защищать предназначенные для доставки лекарств наночастицы от действия макрофагов, снабдив их соответствующим пептидом из системы распознавания «свой»-«чужой». Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит ScienceNow. Для защиты наночастиц ученые использовали последовательность белка CD47, который содержится ..
2013-02-22 1803 0 Технология
0
Искусственные клетки применят в медицине
Исследователи из Университета штата Пенсильвания утверждают, что без труда изготовленные, недорогие искусственные клетки, сделанные с помощью микропечати, могут в конечном счете послужить устройствами для доставки препаратов и генов в биоматериалах. Они также утверждают, что искусственные клетки также позволят исследователям изучить ..
2013-12-23 1961 0 Технология
0
Новый шприц работает на силе Лоренца
Те кто имеет отвращение к иглам и уколам,может уже не волноваться. Можно скорее идти к врачу с немного меньшим трепетом. Группой исследователей Массачусетского технологического института создано устройство,которое использует  силы Лоренца для создания регулируемого высокого давления струи, которая выбрасывается из микросопла ..
2012-05-25 1679 0 Технология
0
Медсестрам помогут роботы
В российских больницах раздачу лекарств скоро доверят отечественным роботам. Автоматизированный комплекс построили южно-уральские школьники. Механические устройства "Герасим" и "Степан" будут подбирать для каждого пациента набор лекарств, а "Емеля" будет развозить стаканчики по палатам. А чтобы никто ..
2012-05-16 1554 0 Технология
0