Материал добавлен пользователем MinotavrГидрогель-липосомные гибриды для адресной доставки лекарств
Начиная с бронзового века, когда впервые был получен сплав меди и олова, люди используют сочетания различных материалов, чтобы усилить лучшие свойства каждого из них.
Последним примером такого удачного сочетания является разработка учеными
Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards
and Technology - NIST), Университета Мэриленда (University of Maryland) и
Управления контроля качества продуктов и лекарств США (U.S. Food and Drug
Administration - FDA) метода сочетания свойств двух материалов, каждый из
которых вызывает огромный интерес специалистов в области биомедицины:
фосфолипидных пузырьков, называемых липосомами, и частиц гидрогеля – заполненных
молекулами воды сетей полимерных цепочек. Их сочетание приводит к образованию
гибридной наноразмерной частицы, которая, вполне вероятно, сможет достигать
определенных, например опухолевых, клеток, легко проходить через их мембраны, а
затем медленно выделять лекарственные вещества.
В недавней статье в журнале Langmuir ученые рассмотрели преимущества и
недостатки липосом и наночастиц гидрогеля как средств адресной доставки
лекарственных препаратов. Хотя липосомы обладают полезными поверхностными
свойствами, что позволяет им ориентироваться на определенные клетки и проходить
через их мембраны, они могут разрываться при изменении условий окружающей их
микросреды. Наночастицы гидрогеля более стабильны и обладают свойствами
контролируемого выделения лекарственных препаратов, что дает возможность
осуществлять тонкую настройку дозировки лекарств с учетом времени, но подвержены
разложению и собираются в конгломераты. Целью ученых являлось создание
наночастиц, сочетающих оба компонента, что позволило бы использовать сильные
стороны каждого из материалов, одновременно минимизировав слабые.
Для получения своих липосом-гидрогелевых гибридных пузырьков исследователи
адаптировали разработанную специалистами NIST и Университета Мэриленда
технологию, известную как COMMAND (COntrolled Microfluidic Mixing And
Nanoparticle Determination), в которой используется микроскопическое жидкостное
(микрофлюидное) устройство. В новой работе ученых молекулы фосфолипидов
растворены в изопропиловом спирте и подаются через тончайший входной канал (21
микрометр в диаметре) в канал-«смеситель», а затем «фокусируются» в струю
жидкости водным раствором, подаваемым через два боковых канала. Молекулы
предшественника гидрогеля смешены с фокусирующей жидкостью.
В то время как компоненты смешиваются на границе раздела потоков жидкости,
происходит самосборка молекул фосфолипидов в нанопузырьки контролируемого
размера, захватывающие внутрь находящиеся в растворе мономеры. Вновь
образованные пузырьки затем облучаются ультрафиолетовым светом, чтобы
полимеризовать находящиеся в них молекулы-предшественники гидрогеля в твердый
гель из поперечно-связанных цепочек. Эти цепочки придают прочность пузырькам,
позволяя им сохранять сферическую форму конвертов-липосом (что, в свою очередь,
способствует проходу всей частицы через клеточную мембрану).
Чтобы превратить гибридный гидрогель-липосомный пузырек в средство адресной
доставки лекарственных веществ в опухолевую клетку, нужно добавить лекарство или
другой груз к фокусирующей жидкости в процессе производства.
Источник: lifesciencestoday.ru