Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Глобальный Инновационный Гиперпортал

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 58 RSS
←   Май 2016   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.gigport.ru
Открыта: 28-11-2013

Автор
Джек Воробей

Статистика

58 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Глобальный Инновационный Гиперпортал


 

НАНОКАПСУЛЫ ДЛЯ АДРЕСНОЙ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ НАНОКАПСУЛЫ ДЛЯ АДРЕСНОЙ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ

03.05.2016 медицина, физика, нанотехнологии, Московский Государственный Университет



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 учёные опубликовали в журнале Scientific Reports.

Исследование пока носит фундаментальный характер. Однако один из авторов исследования Игорь Потёмкин (профессор кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ) утверждает, что в ближайшие годы на основе этой работы станет возможным создание нанокапсул, которые будут идеальными носителями для адресной доставки лекарств, а их производство будет относительно дешёвым.

Адресной доставкой лекарств учёные 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 учёными всё ещё 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 счёт дальнодействующего электростатического взаимодействия – заряд носителя противоположен заряду лекарства. У нас же никакой электростатики нет, всё здесь контролируется температурой – и заполнение внутренней полости, и её запирание, и высвобождение её 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 Потёмкин.

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.

Учёные 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). Учёным 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 счёт изменения взаимодействия между её мономерными звеньями.

В момент заполнения полости поры открыты, и лекарство всасывается в неё 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 поведёт себя их нанокапсула, не схлопнется ли её 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, надёжно ли оно будет заперто во время транспортировки. К счастью, все эти опасения оказались напрасными — в ответ на изменения температуры поры открывались и закрывались, по дороге (в эксперименте, настоящей дороги не было — учёные измеряли возможные потери из полости по мере течения времени) содержимое капсул практически не терялось, а внутренняя полость не только не схлопывалась — она становилась даже больше первоначального размера кремниевого ядра.

Изготовление наногелевых капсул и связанные с ними измерения проводились в Европе, главным образом в Германии, а российские учёные из МГУ, Игорь Потёмкин и его коллега Андрей Рудов, работали над компьютерным моделированием, с помощью которого исследователи изучали зависимость структуры нанокапсул от температуры. Также физиками МГУ с помощью компьютерного моделирования был продемонстрирован способ инкапсулирования и высвобождения транспортируемых молекул при изменении температуры.

На данном этапе работа носила чисто фундаментальный характер и была предназначена в первую очередь для демонстрации эффективности концепции. Эксперименты проводились в диапазоне температур 32–42 °C. Это несколько больше диапазона температур, благоприятных для человека, хотя в дальнейшем, утверждает Игорь Потёмкин, этот диапазон легко можно будет сузить.

Совместные работы группы рассчитаны ещё на 4 года. «Осталось ещё много вопросов, — комментирует учёный. — Например, мы поймали структуру, в которой полость не схлопывается по мере коллапса (в момент закрытия пор). Теперь осталось понять, как это получается, как влияет плотность сшивки слоёв, т. е. какое минимальное количество сшивателя не приводит к схлопыванию полости, и так далее».

Потёмкин уверен, что в любом случае созданные исследовательской группой наноконтейнеры представляют собой идеальные носители для адресной доставки лекарств. Более того, их синтез не отличается сложностью и относительно дёшев. Хотя на данном этапе исследований его конкретную стоимость назвать сложно, в планах коллаборации уже сейчас стоит создание крупнотоннажного, приемлемого с коммерческой точки зрения, производства микрогелей.
В избранное